1 温度的测控
1.1 温度的标尺
温度是表征物体冷热程度的物理量。温度不能直接加以测量，只能借助于冷热不同的物体之间的热交换，以及物体的某些物理性质随者冷热程度不同而变化的特性间接测量。
为了定量地描述温度的高低，必须建立温度标尺（温标），温标就是温度的数值表示。
国际际温标是一个国际协议性温标，是既能体现热力学温标（即保证较高的准确度），又使用方便、容易实现的数值。目前实行的1990年国际温标（ITS-1990）规定，仍以热力学温度作为基本温度，1K等于水三相点热力学温度的1/273.15。它同时定义国际开尔文温度（符号T90，单位为K）和国际摄氏温度（符号t90，单位为℃），T90和t90之间的关系为：
t90=T90-273.15
在实际应用中，一般直接用t和T代替t90和T90。
1.2 温度的测量
温度是工业生产过程中一个非常重要的参数。物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关，许多生产过程都是在一定的温度范围内进行的，因此，温度测量的场合极广泛，对温度测量的准确度有很高的要求。
在工程中无论是简单的还是复杂的测温传感器，就测量系统的功能而言，通常由现场的感温元件和控制室的显示装置两部分组成。现场使用的温度传感器，往往是把温度传感器和显示器合为一体。
1.2.1 接触式测温是使温度敏感元件和被测介质相接触，当被测介质与感温元件达到热平衡时，温度敏感元件与被测介质的温度相等。这类温度传感器具有结构简单、工作可靠、精度高、稳定性好、价格低廉等优点，是目前应用最多的一类。
1.2.2 非接触式测温方法是应用物体的热辐射能量随温度的变化而变化的原理。非接触式温度传感器理论上不存在接触式温度传感器的测量滞后和应用范围上的限制，可测高温、腐蚀、有毒、运动物体及固体、液体表面的温度，不干扰被测对象。
1.3 提高温控精度
采用微型机对热电偶、热电阻、红外测温进行检测和数据处理，实施在线非线性度补偿，将大大提高温控精度。目前已有由软件补偿的所谓“智能传感器”面市。例如半导体温度传感器、光导纤维温度传感器及根据电阻体产生的约翰逊噪声与该电阻体所处绝对温度密切相关的热噪声温度传感器等。
选用智能温度传感器挂靠现场总线，提高温控系统的可靠性，减少信息传递介质的应用成本。
2 染整工艺温度的测控
2.1 采样点的合理性及检测方法的科学性
2.1.1 温度检测是贯穿印染工艺全过程的一项传感的手段。目前要解决的是采样点的合理性及检测方法的科学性。经过烘房的实测发现，热风烘房内的织物，因车速及品种而异，布身温度比常规空间采样点处的温度低15~20℃；远红外辐射烘房内的情况与其正好相反。这里就存在着操作工执行的工艺条件指令，是烘房的气氛温度，还是布身温度？从目前常规温度检测方法可知，应是烘房内气氛温度，即“间接”的布身温度，既然是“间接”，就存在“修正”值，而此值是随机性的多因素组合值，若由操作人员现场修正，颇为困难。国外，如德国的布吕克纳、蒙福茨及巴布科克等公司，采用测定喷风温度与回风温度之间的温差，由计算机运算出布身温度的方法，其特点是传感器价格便宜。然而，在计算布身温度时，由于采样温度仍是用间接方法获取的，从而计算的精确性和可靠程度将受到影响。但总体来说，这种方法还是可行的。
2.1.2 用红外辐射测量布身温度是目前最先进的一种方法。然而，目标辐射在测量路径上，由于气氛的吸收、烟雾、灰尘散射所引起的衰减，环境温度的影响等，将会带来一定的温差。为了消除此误差，常采用比色法，也就是采用具有双通道的测量装置，每条光路带有适当的滤光片，分别测量目标辐射和标准黑体辐射的一个单色辐射功率，用两者之比代替上述方法中的辐射功率，进行温度定标，并进而确定温度。如果两个单色波长选择适当，在测量路径中的干扰是完全相同的，则两辐射率之比与这些干扰无关，从而大大提高了测量精度。这一系统性能虽好，但价格太高。企业可以根据工艺实际需要决定，切忌盲目地一哄而上，尤其采用单通道的红外辐射测量布身温度时更要注意。
2.2 烧毛火焰温度的测控
与烧毛质量关系最密切的参数是火焰温度。以9672T/C平布二火口烧毛为例，火口燃气压力调为2100Pa，供油量维持于8L/H（实测火焰中温度最高点的温度为1550℃，火口为双狭缝火口），当布速在110米/分~130米/分之间变化时，烧毛质量不变。布速过低则布面发硬，门幅收缩过大形成过烧。换一种方法，布速维持于120米/分，供油量在7.5L/B~9.5L/H之间变化，其余条件照旧，此时火焰颜色随油量调节略有变化，仍以浅蓝色为主，火焰最高温度却在1450℃~1550℃之间变化，固定测温点温差更超过100℃（如图1所示）。烧毛效果可差0.5级以上。
根据上述特点，我们放弃了对布面温度的测量，维持原来不同品种时布速与配用火口数量间的关系，用对烧毛火焰温度进行测控的办法对烧毛机进行改造。
实际的硬件结构如图2所示：
由置于火焰中的热电偶测得温度信号送往控制器，控制器将信号处理后一方面实时显示温度值，另一方面输出二路调节信号，一路送往变频器通过调节油泵电机的频率来调节汽油供给量，一路送往伺服器通过调节电动旁通泄气阀调节空气供给量。
2.3 热辊表面温度的测控
染整工艺设备中热辊的应用较多，例如，转移印花机的热辊、预缩机的承压辊及轧光机的热轧辊等，皆需要温度测量、控制。
合理、准确的温度采样，是热加工上“真工艺”的保证。
2.3.1 温度采样传感器安置在电热辊内腔中，开环系统的惯性滞后较小，能较快地测出电热元件功率变化可引起的温度变化，调节系统易于整定。能有效地抑制电网波动可引起的温度波动。但是，由于内腔与辊面存在温差，升温达到设定温度值后，电加热系统转换成保温阶段，这样辊表面温度的提升，需化费很久的非工艺等待时间。再者，当工艺车速改变后，电热辊内腔温度虽能保持不变，由于热辊表面热平衡的变化，致使处理织物的热辊表面工艺段的温度变化。从旋转的热辊内腔中将温度变化成电阻信号引出，最简便的方法是采用电刷滑环结构。但是，由于电刷与滑环的接触电阻，因运行时间、粘积污物的多少，随机地从零~几十欧，甚至几百欧之间变化，引入极不稳定，幅值很大的干扰。而分度号Pe100铂电阻，0℃时100.00欧、20℃时107.91欧、180℃时169.54欧，从室温20℃升到180℃工艺温度，铂电阻才变化61.63欧，干扰信号使温控系统无法工作。
2.3.2 中空电热辊传统设计成传感器安置在热辊表面，非接触采样。一种较为合理的轧辊表面温度传感器见图（3）。图中1为热接受器（内装感温元件），2为屏蔽罩，3为外壳，4为玻璃瑞。该传感器利用流体力字与传热学理论，以直接测量旋转电热辊表面热边界层空气温度为基础，构成非接触式测温装置。
热接受器平面与外壳、屏蔽罩的下部保护在同一平面上，屏蔽罩轴线与热接受器轴线，在水平方向偏移一定间距。这一偏移，使热接受器与屏蔽罩之间形成了入口大小不同的环形腔。当传感器临近旋转电热辊安装时，因摩擦力作用，被电热辊带动的气流掠过热接受器。根据流体连续性理论：V1S1=V2S2=常数，气流在环形腔两个大小不同的入口S1、S2处以不同的速度V1、V2运动，又根据临努利方程式：
不同的流速形成不同的动压力。也就是说，环形腔两个通道口S1、S2之间存在压力差。在这个压力差作用下，旋转电热辊的表面空气边界层内热空气连续不断穿过环形腔。热接受器四周被表面边界层内热气流包围。通过热传导、热对流、克服了边界层温度造成的误差。感温元件的阻值变化间接地反映了旋转电热辊的表面温度。采样信号馈入显示调节器仪表，组成自动调节系统。
WZBM-501A型轧辊表面温度传感器，为微调型传感器。其测量范围30~250℃，分度号有Pe100与Pe10两种，工作间隙为0.2毫米时精度等级1.5%，工作间隙为0.4毫米时精度等级3%，时间常数小于20秒。传感器的测温示值与被测热辊的真实温度存在一定误差（负差）。从图（5）中可查出修正值。例如，测得热辊温度为140℃，0.2mm的工作间隙，相应的误差（Δt）为-2℃，则电热辊表面温度准确值应为 142℃。
非接触测温的精度与采样间隙及电热辊的转速有关。由于金属热辊具有较大的热容量，因此开环系统的惯性滞后较大、调节过程缓慢，系统抑制电网电压波动的能力较差。
2.3.3 温控传感器的安装位置与温控质量关系密切。传统的主区采样传感器的间隙，一般都连续不断穿过环形腔，热接受器四周被表面边界层内热气流包围。通过热传导、热对流，克服了边界层温度梯度造成的误差。感温元件的阻值变化间接地反映了旋转电热辊的表面温度。采样信号馈入显示调节仪表，组成自动调节系统。
WZBM-501A型轧辊表面温度传感器，为微调型传感器。其测量范围30~250℃，分度号有Pt100与Pt10两种，工作间隙为0.2mm时精度等级1.5%，工作间隙为0.4mm时精度等级3%，时间常数小于20s。传感器的测温示值与被测热辊的真实温度存在一定误差（负差）。从图4可查出修正值。例如，测得热辊温度为140℃，0.2mm的工作间隙，相应的误差（△t）为-2℃，则电热辊表面温度准确值应为142℃。
非接触测温的精度与采样间隙及电热辊的转速有关。由于金属热辊具有较大的热容量，因此开环系统的惯性滞后较大、调节过程缓慢、系统抑制电网电压波动的能力较差。
温控传感器的安装位置与温控质量关系密切。传统的主区采用传感器的间隙，一般都是在工艺生产前的升温及工艺穿布时，电热轧辊未加压的情况下，采用手提式点温计进行校准的。当进行工艺加工时，由于电热轧辊加压后的挠度变形，使传感器与轧辊间隙变大，由图4可知检测误差加大。
针对传统非接触采样温控的缺点，采取以下对传统非接触采样温控的缺点，采取以下对策：
在电热辊垂直切线中心点处安置两个WZBM-510A型传感器，其中一个电热辊卸压时，设定间隙；另一个在电热辊加压工艺状况下设定间隙。两种不同工况采样传感器的投入运行，由简单的继一接电器切换指令执行。
左、右边区辅助段的温度采样，各由一个WZBM-501A型传感器采样电热辊加压工艺状况下的温度信号，采样点与织物布边对齐。
采样信号馈入XTMA-2312型数字显示调节仪，根据技术改造后电热辊全幅面四点三处采样，设左、中、右三只调节仪，温控过程实施比例时间控制。
主区工艺达温，电热管接受指令，停止加热。左、右边区达温，调节仪常开触点组成“与”门接通继电器，发出切断电加热的指令。
由WREM-101A手柄式圆柱表面热电偶和XMX-01，分度号E袖珍温度数字显示仪，0~300℃组成的校准仪表，校正时只需将传感器的滚轮贴附到旋转的轧辊表面即可。
