Датчик температуры воздуха 4 20 ма. Диапазоны измеряемых температур

Тарас Каленюк

Время на чтение: 3 минуты

А А

Использование датчиков с выходным сигналом 4…20 мА обусловлено гибкостью их работы. Высокий диапазон температур, легкий монтаж и устойчивый к электромагнитным помехам сигнал, делают их повсеместно полезными и необходимыми.

Как работает?

Прибор состоит из двух частей:

1. первичный преобразователь в защитном корпусе арматуры;
2. нормирующий преобразователь.

Первичный преобразователь крепится непосредственно к измеряемому объекту, или погружается в необходимую для измерения среду. Работает по принципу обычного температурного датчика. Преобразует полученную температуру в сопротивление чувствительного элемента в омах. Этот же сигнал доходит до главного корпуса устройства.

С токовым выходом 4 20 мА

В корпусе датчика, под крышкой находится нормирующий преобразователь. Его главной задачей является преобразование полученных сигналов сопротивления, в унифицированный электрический сигнал 4…20 мА. Этот сигнал получиться, без проблем передавать дальше на главный процессор в компьютер, программатор, дисплей или же в специальный пульт.

Детектор можно подключать к дополнительным устройствам в виде регистраторов, индикаторов, регуляторов и тд. Измеритель может передавать информацию в цифровом варианте HART-протокола непосредственно вместе с постоянным током 4…20. Такой сигнал принимается любым поддерживающим его обработку устройством (модемы, компьютеры, коммуникаторы).

Датчик температуры 4 20 ма по системе HART можно подключать в единую цепь, состоящую из подобных измерителей в количестве до 15 штук. Всей цепью можно удаленно управлять с поддерживающего их программатора.

Характеристики и свойства

Устройство датчика позволяет снимать измерения с большого расстояния (до 1000 метров). Низкая погрешность измерений и высокий срок службы обеспечивают прибору популярность среди промышленников.

Основные характеристики приборов:

• длина монтажной части до 2000мм;
• диапазон рабочих температур от минус 40 до плюс 1250 градусов Цельсия в зависимости от модели;
• материалы измерителей и корпуса преобразователей могут быть выполнены из различных материалов в соответствии с необходимостью работы в специфических условиях.

Благодаря изготовлению корпуса из герметичных или взрывоустойчивых материалов, устройство может быть использовано в соответствующих средах для ведения точных измерений.

Устройство детектора может быть оснащено различными видами измерителей, так например измерителем может стать термопара. В то же время сам корпус преобразователя может быть подключен к реле и осуществлять регулирование температуры. Иными словами устройство датчика температуры 4 20 ма позволяет его использовать повсеместно.

Области применения

Исходя из гибкости устройства детектора, оно может измерять температуры большинства сред и материалов. К их числу относятся жидкие, тверды и сыпучие материалы. Работа в трубах с воздухом или газом.

Широкое применение получили в промышленных сферах таких как: металлургия, производство питания, медицина и многие другие. Также измерители являются основными в работе систем водоснабжения, отопления и вентиляции помещений.

Эксплуатация

Несмотря на то, что датчик прост в монтаже и работе с ним. Позволяет управлять им и получать информацию дистанционно. Датчик имеет свои правила и требования к безопасности работы и эксплуатации.

Подключение электрических схем следует проводить в строго установленном порядке с идущей инструкцией к устройству. Периодически после установки необходимо проводить осмотр устройства на предмет целостности корпуса, фиксацию крепежных элементов и натяжение винтов заземления и электричества. При обнаружении любых неполадок в работе устройства необходимо немедленно провести ремонт или замену.

Чаще всего встречаются такие неисправности как отсутствие выходного сигнала – это проверяется напряжением в клеммах питания и проверкой полярности подключение.

Бывают проблемы с определением HARP связи. Для ее решения необходимо обеспечить стабильное напряжение и проверить нагрузочное сопротивление (не менее 250 Ом)

Выходной сигнал больше или меньше заданных параметров в 4…20 ма. Необходимо перезагрузить измеритель, проверить отсутствие обрывов или замыканий, удостоверится, что измеряемая температура не вышла за пределы измерительной мощности детектора.

Отсутствие реакции на изменения температур, как правило, обуславливается неподходящей моделью детектора, пределы измерений которого не соответствуют измеряемой температуре.

Высокая погрешность в работе устройства говорит о нарушении герметичности его корпуса, или полному его выходу из строя. Такой измеритель необходимо заменить на новый.

В качестве опции в клеммную головку типа АГ термодатчика может быть установлен измерительный преобразователь, обеспечивающий непрерывное преобразование температуры в унифицированный входной сигнал 4...20 мА.

(Обозначение рис.: I -внешний кабель питания и передачи сигнала; II -головка термопреобразователя; III -измерительный преобразователь) .

Преобразователь имеет линейно возрастающую характеристику выходного сигнала.

Зависимость между входным током и температурой определяется формулами (1) и (2):

Iвых=4+16х(Т-Тмин)/(Тмах-Тмин) (1), где Iвых-значение температуры, о С;

Тмах, Тмин-верхний и нижний пределы преобразования температур;

Т=Тмин+(Iвых-4)х(Тмах-Тмин)/16 (2)

Сопротивление нагрузки с учетом линии связи:

При Епит.=24 В не более 300 Ом;

При Епит.=36 В не более 600 Ом.

Диапазоны измеряемых температур

Основная и дополнительная погрешность термодатчиков со встроенным преобразователем

Датчики со встроенным преобразователем подключаются к вторичному прибору по двухпроводной схеме.

Обозначение при заказе

Длина монтажной части термопреобразователя датчика - L, мм - для датчика с неподвижным штуцером или фланцем-расстояние от рабочего конца защитного корпуса до опорной плоскости или фланца; для датчиков с подвижным штуцером или фланцем, а также без штуцера или фланца-расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при ее отсутствии-до места заделки выводных проводов.

Длина наружной части датчика-I, мм - расстояние от опорной плоскости штуцера до головки, а при ее отсутствии до места заделки выводных проводов.

Чувствительный элемент (ЧЭ) - элемент термопреобразователя, воспринимающий и преобразующий тепловую энергию в другой вид энергии для получения информации о температуре.

Условное давление - наибольшее избыточное давление при температуре среды 20 о С, при котором допустима длительная работа арматуры и деталей. имеющих заданные размеры.

Обозначение термометров сопротивления

Обозначение преобразователей термоэлектрических

Мы готовы разработать и изготовить по Вашему техническому заданию или эскизу датчики температуры, отсутствующие в нашей номенклатуре.

Все выпускаемые датчики температуры проходят калибровку или поверку (в зависимости от заказа) в аккредитованной метрологической службы предприятия.

Термопреобразователи малогабаритные с клеммной головкой и универсальным токовым выходным сигналом 4-20 мА Т.ХА и Т.п/п предназначены для измерения температуры воздуха и инертных газов, жидкости, поверхности крупногабаритных изделий или труб, например: в системах горячего водоснабжения и других измеряемых рабочих сред, химически неагрессивных и не разрушающих материал защитной арматуры термопреобразователя.

Термопреобразователи используются тогда, когда расстояние от точки контроля температуры до прибора может достигать до 1000 м, а также когда используются универсальные приборы-контроллеры с универсальным токовым входным сигналом 4 ... 20 мА.

Конструктивное исполнение	Модель	Назначение
		Контроль температуры жидкостей и сыпучих сред
		Контроль температуры жидкостей и сыпучих сред
		Контроль температуры жидкостей и сыпучих сред
	Термопреобразователи с токовым выходом 4 - 20 мА Т.п/п-420-Кл2-1, Т.п/п-420-Кл2-2	Контроль температуры труб и плоских поверхностей

Термопары с выходным сигналом 4…20 мА ДТПКхх5Е, ДТПNхх5Е имеют вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и предназначены для установки и работы во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно главе 7.3 ПУЭ и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.

Область применения датчиков - системы контроля, автоматического регулирования и учета в различных отраслях промышленности, в том числе в областях, подконтрольных органам Ростехнадзора, и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Особенности термопар с токовым выходом 4…20 мА во взрывозащищенном исполнении EXIA

• Тип выхода: аналоговый, многопредельный
• Диапазон измеряемых температур: -40…+1250 °С
• НСХ: К (ХА), N (НН), J (ЖК)
• Выходной сигнал: 4…20 мА, HART
• Класс точности: 1,0 %
• Межповерочный интервал — 2 года

Конструктивные исполнения

Конструктивное исполнение		Параметры	Материал защитной арматуры (диапазон температур)	Длина монтажной части L *, мм
			сталь 12Х18Н10Т (-40 …+800 °C)	800, 1000, 1250,
			сталь 12Х18Н10Т (-40 … +800 °C), сталь 10Х23Н18 (-40 …+900 °C)
Подвижный штуцер		M = 20×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 …+800 °C)
		M = 20×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 …+800 °C), сталь 10Х23Н18 (-40 …+900 °C)
Подвижный штуцер		M = 20×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 …+800 °C)
		M = 20×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 …+800 °C)	800, 1000, 1250,
		M = 20×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 … +800 °C), сталь 10Х23Н18 (-40 …+900 °C)
		M = 27×2 мм**,
Подвижный штуцер		M = 20×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 …+800 °C)
		M = 20×1,5 мм**,
Подвижный штуцер		M = 22×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 … +800 °C)
		M = 22×2 мм**,
Подвижный штуцер		M = 22×1,5 мм**,	сталь 12Х18Н10Т (-40 … +800 °C)
		M = 22×2 мм**,
Подвижный штуцер		M = 22×1,5 мм**,
			сталь AISI 321 (-40…+800 °С), диаметр КТМС 3 мм AISI 316 (-40…+900 °С), диаметр КТМС 4,5 мм AISI 310 (-40…+900 °С), диаметр КТМС 4,5 мм сталь Nicrobell D (-40…+1250 °С), диаметр КТМС 4,5 мм сталь AISI 316 (-40…+750 °С), диаметр КТМС 3 мм; диаметр КТМС 4,5 мм	кратно 100
Подвижный штуцер		M = 20×1,5 мм
Подвижный штуцер		M = 20×1,5 мм
		M = 20×1,5 мм

* - Длина монтажной части L выбирается при заказе.
** - По спец. заказу возможно изготовление датчика с трубной резьбой.

Взрывозащищенность датчика

Обеспечение взрывозащищенности датчика достигается за счет:

• выполнения конструкции датчика в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010;
• ограничения максимального тока и максимального напряжения в цепях датчика до искробезопасных значений (Ii = 120 мA, Ui = 30 B);
• ограничения величины емкости конденсаторов, содержащихся в электрических цепях датчика и суммарной величины индуктивности (Ci = 1 нФ, Li = 10 мкГн).

Ограничение тока и напряжения в электрических цепях датчика до искробезопасных значений достигается за счет обязательного подключении датчика через блоки (барьеры искрозащиты, рекомендуем ИСКРА -АТ.02), имеющими вид взрывозащиты выходных цепей «искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты электрической цепи «ia» для взрывоопасных смесей подгруппы IIC по ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010.

В соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60079-0-2011 для температурного класса Т6, максимальная допустимая температура наружной поверхности корпуса: +80 °С. Максимальный диапазон преобразования температур до +800 С.

Термометры сопротивления с выходным сигналом 4…20 мА ДТСхх5Е имеют вид взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» и предназначены для установки и работы во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно главе 7.3 ПУЭ и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных условиях.

Область применения датчиков - системы контроля, автоматического регулирования и учета в различных отраслях промышленности, в том числе в областях, подконтрольных органам Ростехнадзора, и в жилищно-коммунальном хозяйстве.

Особенности термосопротивлений с токовым выходом 4…20 мА во взрывозащищенном исполнении EXIA

• Тип выхода: аналоговый, многопредельный
• Диапазон измеряемых температур: -50…+500 °С
• НСХ: Pt100
• Выходной сигнал: 4…20 мА, HART
• Класс точности: ±0,25 %; ±0,5 %
• Межповерочный интервал — 2 года

Конструктивные исполнения

Конструктивное исполнение									Параметры	Материал	Длина монтажной части L *, мм
										сталь 12Х18Н10Т	800, 1000, 1250,
Подвижный штуцер									M = 20 × 1,5 мм**,
									M = 20 × 1,5 мм**,
									M = 20 × 1,5 мм**,
									M = 20 × 1,5 мм**,
Неподвижный штуцер									M = 20 × 1,5 мм**,		800, 1000, 1250,
									M = 20 × 1,5 мм**,
									M = 27 × 2 мм**,
Подвижный штуцер									M = 20 × 1,5 мм**,		800, 1000, 1250,
									M = 20 × 1,5 мм**,

* - Длина монтажной части L выбирается при заказе.
** - По спец. заказу возможно изготовление датчика с трубной резьбой.

Взрывозащищенность датчика

Обеспечение взрывозащищенности датчика достигается за счет:

• выполнения конструкции датчика в соответствии с требованиями ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010;
• ограничения максимального тока и максимального напряжения в цепях датчика до искробезопасных значений (Ii = 120 мA, Ui = 30 B);
• ограничения величины емкости конденсаторов, содержащихся в электрических цепях датчика, и суммарной величины индуктивности (Ci = 1 нФ, Li = 10 мкГн).

Ограничение тока и напряжения в электрических цепях датчика до искробезопасных значений достигается за счет обязательного подключении датчика через блоки (барьеры искрозащиты, рекомендуем ИСКРА -АТ.02), имеющие вид взрывозащиты выходных цепей «искробезопасная электрическая цепь» с уровнем взрывозащиты электрической цепи «ia» для взрывоопасных смесей подгруппы IIC по ГОСТ Р МЭК 60079-11-2010.