Lufttemperatursensor 4 20 ma. Temperaturbereiche

Taras Kalenjuk

Lesezeit: 3 Minuten

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Der Einsatz von Sensoren mit einem Ausgangssignal von 4...20 mA liegt an der Flexibilität ihrer Bedienung. Ihr hoher Temperaturbereich, die einfache Installation und das EMI-resistente Signal machen sie universell einsetzbar und notwendig.

Wie funktioniert es?

Das Gerät besteht aus zwei Teilen:

  1. Primärwandler im Schutzgehäuse des Ventils;
  2. Normalisierungskonverter.

Der Primärwandler wird direkt am Messobjekt angebracht oder in das zur Messung erforderliche Medium eingetaucht. Es funktioniert nach dem Prinzip eines herkömmlichen Temperatursensors. Wandelt die resultierende Temperatur in Widerstand um empfindliches Element in Ohm. Das gleiche Signal erreicht den Hauptkörper des Geräts.

Mit Stromausgang 4-20 mA

Im Sensorgehäuse befindet sich unter der Abdeckung ein Normierungswandler. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die empfangenen Widerstandssignale in ein einheitliches elektrisches Signal von 4...20 mA umzuwandeln. Dieses Signal kann problemlos an den Hauptprozessor eines Computers, Programmiergeräts, Displays oder an eine spezielle Fernbedienung weitergeleitet werden.

Der Detektor kann angeschlossen werden zusätzliche Geräte in Form von Rekordern, Indikatoren, Reglern usw. Das Messgerät kann Informationen in der digitalen Version des HART-Protokolls direkt mit übertragen Gleichstrom 4…20. Ein solches Signal wird von jedem Gerät empfangen, das seine Verarbeitung unterstützt (Modems, Computer, Kommunikatoren).

Ein 4-20-mA-Temperatursensor mit HART-System kann an einen einzigen Stromkreis angeschlossen werden, der aus bis zu 15 ähnlichen Messgeräten besteht. Die gesamte Schaltung kann von einem Programmierer, der sie unterstützt, ferngesteuert werden.

Eigenschaften und Eigenschaften

Mit dem Sensorgerät können Sie Messungen aus großer Entfernung (bis zu 1000 Meter) durchführen. Der geringe Messfehler und die lange Lebensdauer machen das Gerät bei Industriellen beliebt.

Hauptmerkmale der Geräte:

  • Länge des Montageteils bis 2000mm;
  • Betriebstemperaturbereich je nach Modell von minus 40 bis plus 1250 Grad Celsius;
  • Materialien von Messgeräten und Wandlergehäusen können hergestellt werden Verschiedene Materialien entsprechend der Notwendigkeit, unter bestimmten Bedingungen zu arbeiten.

Dank des Gehäuses aus versiegelten oder explosionsgeschützten Materialien kann das Gerät in geeigneten Umgebungen für genaue Messungen eingesetzt werden.

Das Detektorgerät kann ausgestattet werden verschiedene Arten Beispielsweise kann aus einem Thermoelement ein Messgerät werden. Gleichzeitig kann der Wandlerkörper selbst an ein Relais angeschlossen werden und die Temperatur steuern. Mit anderen Worten: Der 4-20-mA-Temperatursensor ist aufgrund seines Designs überall einsetzbar.

Einsatzgebiete

Aufgrund der Flexibilität des Detektorgeräts kann es die Temperaturen der meisten Umgebungen und Materialien messen. Hierzu zählen flüssige, feste und Schüttgüter. Arbeiten in Rohren mit Luft oder Gas.

Sie werden häufig in Industriebereichen wie der Metallurgie, der Lebensmittelproduktion, der Medizin und vielen anderen eingesetzt. Darüber hinaus sind Zähler für den Betrieb von Wasserversorgungs-, Heizungs- und Lüftungssystemen von grundlegender Bedeutung.

Ausbeutung

Und das, obwohl der Sensor einfach zu installieren und zu bedienen ist. Ermöglicht die Fernsteuerung und den Empfang von Informationen. Für den sicheren Betrieb und Betrieb gelten für den Sensor eigene Regeln und Anforderungen.

Verbindung elektrische Diagramme sollte strikt durchgeführt werden in der vorgeschriebenen Weise mit der beiliegenden Anleitung zum Gerät. Nach der Installation ist es regelmäßig erforderlich, das Gerät auf Unversehrtheit des Gehäuses zu überprüfen, die Befestigungselemente zu befestigen und die Erdungs- und Elektroschrauben festzuziehen. Sollten Probleme im Betrieb des Gerätes festgestellt werden, muss umgehend eine Reparatur oder ein Austausch durchgeführt werden.

Die häufigsten Störungen sind das Fehlen eines Ausgangssignals – dies wird durch die Spannung an den Leistungsklemmen und die Überprüfung der Polarität der Verbindung überprüft.

Es gibt Probleme bei der Bestimmung der HARP-Kommunikation. Um dieses Problem zu lösen, ist es notwendig, eine stabile Spannung sicherzustellen und den Lastwiderstand (mindestens 250 Ohm) zu überprüfen.

Das Ausgangssignal ist um 4...20 mA größer oder kleiner als die angegebenen Parameter. Es ist notwendig, das Messgerät neu zu starten, auf Unterbrechungen oder Kurzschlüsse zu prüfen und sicherzustellen, dass die gemessene Temperatur die Messleistungsgrenzen des Detektors nicht überschreitet.

Eine mangelnde Reaktion auf Temperaturänderungen ist in der Regel auf ein ungeeignetes Detektormodell zurückzuführen, dessen Messgrenzen nicht mit der gemessenen Temperatur übereinstimmen.

Ein hoher Fehler im Betrieb des Geräts weist auf eine Verletzung der Dichtheit seines Gehäuses oder auf dessen vollständigen Ausfall hin. Dieses Messgerät muss durch ein neues ersetzt werden.

Optional kann im Anschlusskopf Typ AG ein Temperatursensor eingebaut werden Messumformer, der eine kontinuierliche Temperaturumwandlung in ein einheitliches 4...20-mA-Eingangssignal ermöglicht.

(Abbildungsbezeichnung: ICH-externes Strom- und Signalkabel; II- Thermowandlerkopf; III-Messumformer).

Der Wandler hat eine linear ansteigende Ausgangssignalcharakteristik.

Der Zusammenhang zwischen Eingangsstrom und Temperatur wird durch die Formeln (1) und (2) bestimmt:

Iout=4+16x(T-Tmin)/(Tmax-Tmin) (1), wobei Iout der Temperaturwert ist, o C;

Tmax, Tmin – obere und untere Grenze der Temperaturumwandlung;

T=Tmin+(Iout-4)x(Tmax-Tmin)/16 (2)

Lastwiderstand unter Berücksichtigung der Kommunikationsleitung:

Bei Epit.=24 V nicht mehr als 300 Ohm;

Bei Epit.=36 V nicht mehr als 600 Ohm.

Temperaturbereiche

TM TP THCs TXAS
-50...+50 o C -50...+50 o C 0...+600 o C 0...+600 o C
-50...+100 o C -50...+100 o C 0...+900 o C
-50...+150 o C -50...+150 o C
0...+50 o C 0...+100 o C
0...+150 o C 0...+150 o C
0...+200 o C 0...+200 o C
0...+300 o C

Grund- und Zusatzfehler von Temperatursensoren mit eingebautem Konverter

TP/TM THA THC
Grenze des zulässigen Grundfehlers nicht mehr als 0,5 % nicht mehr als 1,5 % nicht mehr als 1 %
Grenze des zulässigen zusätzlichen Fehlers, der durch die Messung der Versorgungsspannung verursacht wird nicht mehr als 0,25 % 0,75% 0,5%
Grenze des zulässigen zusätzlichen Fehlers, der durch die Temperaturmessung verursacht wird nicht mehr als 0,75 % (pro 10 °C) nicht mehr als 0,5 % (pro 10 °C)
Zusätzlicher Fehler, der durch eine Änderung des Lastwiderstands von seinem Nennwert innerhalb des zulässigen Bereichs verursacht wird - 0,75% 0,5%

Sensoren mit eingebautem Wandler werden über eine Zweileiterschaltung an ein Sekundärgerät angeschlossen.

Bestellbezeichnung

Länge des Montageteils des Sensor-Wärmewandlers – L, mm- bei einem Sensor mit festem Anschluss oder Flansch der Abstand vom Arbeitsende des Schutzgehäuses zur Trägerebene oder zum Flansch; bei Sensoren mit beweglicher Armatur oder Flansch sowie ohne Armatur oder Flansch der Abstand vom Arbeitsende der Schutzarmatur bis zum Kopf und, falls dieser nicht vorhanden ist, bis zur Stelle, an der die Anschlussdrähte abgedichtet sind.

Länge des äußeren Teils des Sensors-I, mm- der Abstand von der Stützebene der Armatur zum Kopf und, falls dieser nicht vorhanden ist, bis zur Stelle, an der die Anschlussdrähte angeschlossen sind.

Sensorelement (SE)- Wärmewandlerelement, das erkennt und umwandelt Wärmeenergie in eine andere Energieart umwandeln, um Informationen über die Temperatur zu erhalten.

Bedingter Druck- Größte Überdruck bei einer Umgebungstemperatur von 20 o C, bei der es zulässig ist lange Arbeit Armaturen und Teile. mit bestimmten Größen.

Bezeichnung von Widerstandsthermometern

TP-9201 -03 mit PST-N -50...+150 o C -10 mm -630 mm -60mm -M20x1,5 -5 Stücke
1 2 3 4 5 6 7 8 9

1. Sensortypbezeichnung: TP-9201, TM-9201;

2. Bezeichnung des Geschmacksmusters (Abbildungsnummer);

3. Bezeichnung eines Sensors mit einheitlichem Ausgangssignal;

5. Durchmesser der Schutzarmaturen d, mm

6. Durchmesser des Montageteils L, mm;

7. Länge des äußeren Teils I, mm;

8. Montageart;

9. Menge, Stk.

Bezeichnung thermoelektrischer Wandler

THAs-2088 -09 mit PST-N --40...+600 o C - 10mm - 630 mm - 60 mm - M20x1,5 - isolierend - 5 Stücke
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1. Bezeichnung des Sensortyps: ТХАс-2088, ТХКс-2088;

2. Designbezeichnung

(Abbildungsnummer);

3. Bezeichnung eines Sensors mit einem einheitlichen

Ausgangssignal;

4. Bereich der gemessenen Temperaturen, o C;

5. Durchmesser der Schutzarmaturen d, mm;

6. Länge des Montageteils L, mm;

7. Länge des äußeren Teils I, m;

8. Art der Befestigung (wenn eine Mutter oder ein Fitting vorhanden ist, geben Sie das Gewinde an);

9. Messstelle:

Isoliert;

Nicht isoliert.

10. Menge, Stk.

Wir sind bereit, nach Ihren Wünschen zu entwickeln und zu fertigen technische Spezifikationen oder eine Skizze von Temperatursensoren, die nicht in unserem Sortiment sind.

Alle hergestellten Temperatursensoren werden im akkreditierten messtechnischen Dienst des Unternehmens kalibriert bzw. verifiziert (je nach Bestellung).

Kleine thermische Wandler mit Anschlusskopf und einem Universalstrom-Ausgangssignal 4-20 mA T.XA und T.p/p sind zur Messung der Temperatur von Luft und Inertgasen, Flüssigkeiten, der Oberfläche großer Produkte oder Rohre, zum Beispiel: in Warmwasserversorgungssystemen und anderen gemessenen Arbeitsmedien, die chemisch nicht aggressiv sind und das Material nicht zerstören, bestimmt die Schutzarmaturen des Thermowandlers.

Thermokonverter werden eingesetzt, wenn die Entfernung vom Temperierpunkt zum Gerät bis zu 1000 m betragen kann, sowie wenn Universalreglergeräte mit einem Universalstrom-Eingangssignal von 4 ... 20 mA verwendet werden.

Design Modell Zweck
Temperaturkontrolle von Flüssigkeiten und Massenmedien
Temperaturkontrolle von Flüssigkeiten und Massenmedien
Temperaturkontrolle von Flüssigkeiten und Massenmedien
Thermowandler mit Stromausgang 4 - 20 mA T.p/p-420-Kl2-1, T.p/p-420-Kl2-2 Temperaturüberwachung von Rohren und ebenen Flächen

Thermoelemente mit einem Ausgangssignal von 4...20 mA DTPCxx5E, DTPNxx5E verfügen über die Explosionsschutzart „Eigensicherer Stromkreis“ und sind für die Installation und den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen von Räumlichkeiten und Außenanlagen gemäß Kapitel 7.3 der PUE vorgesehen und andere Regulierungsdokumente Regelung der Verwendung elektrischer Geräte unter explosionsgefährdeten Bedingungen.

Der Anwendungsbereich der Sensoren sind Steuerungssysteme, automatische Regulierung und Buchhaltung in verschiedene Branchen Industrie, auch in den von Rostechnadzor kontrollierten Gebieten, sowie im Wohnungsbau und bei kommunalen Dienstleistungen.

Merkmale von Thermoelementen mit Stromausgang 4...20 mA in explosionsgeschützter Ausführung EXIA

  • Ausgangstyp: analog, Mehrbereich
  • Gemessener Temperaturbereich: -40…+1250 °C
  • NSKh: K (HA), N (NN), J (JK)
  • Ausgangssignal: 4…20 mA, HART
  • Genauigkeitsklasse: 1,0 %
  • Kalibrierungsintervall - 2 Jahre

Designversionen

Design

Optionen

Schützendes Verstärkungsmaterial

(Temperaturbereich)

Montagelänge

L*, mm

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 …+800 °C)

800, 1000, 1250,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 … +800 °C),

Stahl 10Х23Н18
(-40 …+900 °C)

Beweglicher Beschlag

M = 20×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 …+800 °C)

M = 20×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 …+800 °C),

Stahl 10Х23Н18
(-40 …+900 °C)

Beweglicher Beschlag

M = 20×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 …+800 °C)

M = 20×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 …+800 °C)

800, 1000, 1250,

M = 20×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 … +800 °C),

Stahl 10Х23Н18
(-40 …+900 °C)

M = 27×2 mm**,

Beweglicher Beschlag

M = 20×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 …+800 °C)

M = 20×1,5 mm**,

Beweglicher Beschlag

M = 22×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 … +800 °C)

M = 22×2 mm**,

Beweglicher Beschlag

M = 22×1,5 mm**,

Stahl 12Х18Н10Т

(-40 … +800 °C)

M = 22×2 mm**,

Beweglicher Beschlag

M = 22×1,5 mm**,

Stahl AISI 321 (-40…+800 °C),

Durchmesser MCT 3 mm

AISI 316 (-40…+900 °С),

Durchmesser MLC 4,5 mm

AISI 310 (-40…+900 °С),

Durchmesser MLC 4,5 mm

Nicrobell D-Stahl (-40…+1250 °C),

Durchmesser MLC 4,5 mm

Stahl AISI 316 (-40…+750 °C),

Durchmesser MKT 3 mm;

Durchmesser MLC 4,5 mm

Vielfache von 100

Beweglicher Beschlag

M = 20×1,5 mm

Beweglicher Beschlag

M = 20×1,5 mm

M = 20×1,5 mm

* - Länge des Montageteils L bei der Bestellung ausgewählt.
** - Im Sonderangebot. Es ist möglich, einen Sensor mit zu bestellen Rohrgewinde.

Explosionsschutz des Sensors

Die Gewährleistung des Explosionsschutzes des Sensors wird erreicht durch:

  • Umsetzung des Sensordesigns gemäß den Anforderungen von GOST R IEC 60079-11-2010;
  • Begrenzung des maximalen Stroms und der maximalen Spannung in den Sensorstromkreisen auf eigensichere Werte (Ii = 120 mA, Ui = 30 V);
  • Einschränkungen hinsichtlich des Kapazitätswerts der in den Stromkreisen des Sensors enthaltenen Kondensatoren und des Gesamtwerts der Induktivität (Ci = 1 nF, Li = 10 μH).

Die Begrenzung von Strom und Spannung in den Stromkreisen des Sensors auf eigensichere Werte wird dadurch erreicht obligatorische Verbindung Sensor-Durchgangsblöcke (Funkenschutzbarrieren, wir empfehlen ISKRA-AT.02), mit der Art des Explosionsschutzes der Ausgangsstromkreise „Eigensicherer Stromkreis“ mit dem Explosionsschutzniveau des Stromkreises „ia“ für explosionsfähige Gemische der Untergruppe IIC gemäß GOST R IEC 60079-11-2010.

Gemäß den Anforderungen von GOST R IEC 60079-0-2011 für die Temperaturklasse T6 beträgt die maximal zulässige Temperatur der Außenfläche des Gehäuses +80 °C. Der maximale Temperaturumwandlungsbereich beträgt bis zu +800 C.

Widerstandsthermometer mit einem Ausgangssignal von 4...20 mA DTSxx5E haben die Explosionsschutzart „Eigensicherer Stromkreis“ und sind für die Installation und den Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen von Räumlichkeiten und Außenanlagen gemäß Kapitel 7.3 der Elektroinstallation vorgesehen Vorschriften und andere behördliche Dokumente, die den Einsatz elektrischer Geräte unter explosionsgefährdeten Bedingungen regeln.

Der Anwendungsbereich von Sensoren sind Steuerungs-, automatische Kontroll- und Abrechnungssysteme in verschiedenen Branchen, darunter in den von den Behörden von Rostekhnadzor kontrollierten Gebieten sowie im Wohnungs- und Kommunalwesen.

Eigenschaften von Thermowiderständen mit Stromausgang 4...20 mA in explosionsgeschützter Ausführung EXIA

  • Ausgangstyp: analog, Mehrbereich
  • Gemessener Temperaturbereich: -50…+500 °C
  • NSH: Pt100
  • Ausgangssignal: 4…20 mA, HART
  • Genauigkeitsklasse: ±0,25 %; ±0,5 %
  • Kalibrierungsintervall - 2 Jahre

Designversionen

Design

Optionen

Material

Montagelänge L*, mm

Stahl 12Х18Н10Т

800, 1000, 1250,

Beweglicher Beschlag

M = 20 × 1,5 mm**,

M = 20 × 1,5 mm**,

M = 20 × 1,5 mm**,

M = 20 × 1,5 mm**,

Feste Montage

M = 20 × 1,5 mm**,

800, 1000, 1250,

M = 20 × 1,5 mm**,

M = 27 × 2 mm**,

Beweglicher Beschlag

M = 20 × 1,5 mm**,

800, 1000, 1250,

M = 20 × 1,5 mm**,

* - Länge des Montageteils L bei der Bestellung ausgewählt.
** - Im Sonderangebot. Es ist möglich, einen Sensor mit Rohrgewinde zu bestellen.

Explosionsschutz des Sensors

Die Gewährleistung des Explosionsschutzes des Sensors wird erreicht durch:

  • Umsetzung des Sensordesigns gemäß den Anforderungen von GOST R IEC 60079-11-2010;
  • Begrenzung des maximalen Stroms und der maximalen Spannung in den Sensorstromkreisen auf eigensichere Werte (Ii = 120 mA, Ui = 30 V);
  • Einschränkungen hinsichtlich des Kapazitätswerts der in den Stromkreisen des Sensors enthaltenen Kondensatoren und des Gesamtwerts der Induktivität (Ci = 1 nF, Li = 10 μH).

Die Begrenzung von Strom und Spannung in den Stromkreisen des Sensors auf eigensichere Werte wird durch den obligatorischen Anschluss des Sensors über Blöcke (Funkenschutzbarrieren, wir empfehlen ISKRA-AT.02) mit der Art des Explosionsschutzes erreicht Ausgangsstromkreise „Eigensicherer Stromkreis“ mit dem Explosionsschutzniveau des Stromkreises „ia“ für explosionsfähige Gemische der Untergruppe IIC gemäß GOST R IEC 60079-11-2010.