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使用温度变送器的优点与可用选项介绍

来源:作者:上海自动化仪表三厂发表时间:2018-04-03


    故障或不可靠的温度信号会导致非常高昂的后果。相信炉子太酷了,过程操作员可能会增加热量,损坏内部的高价值产品。或者,控制室监督员可能会关闭生产线,以避免指出的问题不真实。


    当来自热电偶或RTD的微弱电压信号被电噪声破坏时,会出现类似问题。一种解决方案是将温度变送器靠近测量点,并发送更强大的信号。 上海自动化仪表三厂的这份白皮书讨论了使用温度变送器的优点和可用选项。

    温度信号腐蚀塞贝克效应描述了当不同温度下连接在一起的不同导线产生电压。每个热电偶的基础上,这个非常微弱的信号(通常仅为每度微伏)被用来指示温度。同样,RTD也发出非常微弱的信号。这些小电压易受电磁干扰(EMI)和射频干扰(RFI)的影响。


    像化学加工厂,工厂和发电厂等地方有许多EMI / RFI设备。大型电机,变频器,变压器,特别是开关设备,如焊机,继电器和螺线管,都通过空气辐射电信号。用于传输热电偶和RTD信号的细导线就像天线一样,拾取并传输这种辐射。当温度信号传送到更远的距离时(通常情况下是大规模过程工厂),信号降级的可能性会增加。


    温度变送器本质上是一种放大器,过滤,调节和升压信号,以便在读取温度的地方获得更好的接收效果。热电偶或RTD导线直接连接到变送器,可将输入标定为4到20 mA输出信号,例如0到10 Vdc的电压或数字输出,如RS232,RS485和Modbus。这通过双绞线连接到任何需要显示或记录温度的地方。


    温度变送器有多种形式,并具有不同程度的复杂性,从紧凑型DIN轨道安装单元到具有诊断功能的可编程和“智能”设备。使用温度变送器的好处历史上,温度传感器直接连接到显示或数据记录设备是常态。不过越来越多的工程师认识到使用温度变送器的好处。这些包括:

    提高信号完整性,特别是长距离传输。使用屏蔽双绞线可提供更高的抗电磁干扰能力。

    标准化输出。与直接接线输出不同,4至20 mA信号与大多数数据采集,记录和显示系统兼容,可实现硬件标准化。

    提高准确性。将毫安输出剪切到传感器范围的一部分可以提高分辨率并获得更高的精度。另外,某些变送器可以检测热电偶漂移并    在出现问题前提供警报。

    更便宜的布线。热电偶延长线通常由与设备本身相同的材料制成,因此比标准双绞线布线更昂贵且更脆弱。双绞线更容易“拉动”,因为每英尺成本较低,从长远来看可节省大量成本。

    简化维护。双绞线在恶劣的环境中站立得更好,因此如果发生电缆断裂和短路不太常见并且容易检测到。 “智能”变送器可以发送诊断信息,以便在技术人员开始追踪接线和寻找故障之前了解问题。

    改进和提升灵活性。一旦安装了温度变送器,如果过程发生变化并需要使用不同的热电偶,则只能更换传感器本身。相反,可以使用现有的直接电线连接安装变送器(尽管EMI免疫力会降低)。


    变送器类型和选择温度变送器适用于所有可能的应用。它们的范围很广,从只提供强大模拟信号的便宜设备到为非正常工作条件提供警报的“智能”发射机。物理格式包括直接连接温度探头的头戴式变送器和DIN导轨安装式变送器,以便包含在控制柜内。


    SBW系列温度变送器可采用DIN导轨安装,便于并入控制柜。如果需要在不打开机柜的情况下进行控制,则可购买面板安装型变送器。


    上海自动化仪表三厂的SBW系列等可编程变送器可接受通用的Pt100,热电偶,mV,mA输入,并为用户提供标准的双线4至20 mA输出信号。输入和输出之间提供隔离,所有温度范围与温度成线性关系。易于使用而设计,我们最新的USB接口适用于快速简单的配置。


    对于EMI可能且信号完整性非常重要的环境,应考虑采用上海自仪三厂的SBWZ系列等高隔离度变送器。直接通过4至20 mA信号线供电,可防止接地回路和电气危险。这些适用于现场安装的变送器接线可能运行数百英尺并暴露于强电磁场的发电情况。当需要高隔离度时,请查找符合IEC 61326标准的EMC兼容性产品。


    防爆和防风雨变送器可供选择。寻找NEMA等级以显示对于有害或潜在爆炸性环境的进水和FM认证的阻力。


    选择温度变送器时,重要的是要考虑以下几点:

    安装位置。将它安装在户外,在危险的地方?

    信号完整性的重要性。如果测量误差可能很昂贵,请寻找提供高隔离度的发射器。

    需要可编程性。如果要考虑设定点和缩放比例,请查找此变送器类型。

    需要“智能”功能。这种温度变送器可以在发生异常情况时发送警报,并提供有助于加速维护的诊断信息。

    外形与热电偶和RTD的直接接线相比,温度变送器有几个优点。除了更高的信号完整性(从降低EMI敏感度),它们具有更低的安装和维护成本。


    温度变送器在需要长距离电缆连接的现场安装场合特别有用,因为双绞线布线可以节省资金,同时提供高水平的EMI保护。


    温度变送器有多种不同的格式可供选择,从头部安装到DIN导轨和面板安装。可编程和智能温度变送器可以提高测量精度并提供诊断信息和警报。


    在危险环境中寻找适当保护的温度变送器,通常用“FM认证”标志表示。


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