Pa fath o sensored sydd yn cydweddol â rheolydd tymheredd safonol?

Thermocoppeli: Y gweithiwr cryf o deimlo tymheredd uchel

Cewch fynd i fewn i bron pob un o blanhigion diwylliannol a byddwch yn dod o hyd i thermocouples ar draws ystafellau tanio, ovens, kilns, a strömiau allweddi. Maen nhw'n rhad, cryf, ac yn gallu delio â thymhereddau fyddent yn tânio'r rhan fwyaf o sianeli eraill. Mae rheolydd tymheredd safonol sydd yn derbyn mewnbynnau thermocouple fel arfer yn cefnogi sawl math o thermocouples sydd wedi'u dynodi gan lythyren—K, J, T, E, N, R, S, a B sydd yn y rhai mwyaf cyffredin. Mae Math K (chromel–alumel) yn cynghor 270°C i 1372°C ac yn cyflwyno'r rhan fwyaf o osodiadau thermocouple mewn tanio diwylliannol am bwrpas cyffredin. Mae Math J yn gweithio'n dda mewn gwaelodrwydd neu atmafferau lleiafig, ond mae ei uchafswm yn tua 1200°C. Ar gyfer prosesau tymheredd uchel fel cynhyrchu gwydr neu drin tymheredd, mae Math S a R yn gallu delio â chyfartaledd hyd at 1450°C, tra bod Math B yn mynd hyd at 1700°C.

Nid yw'r cwestiwn am gydwedd yn ddau-ffordd—mae rheolydd naill ai'n cynnal math penodol o theirmocoppel neu nid oes ganddo. Ond y brychlyn go iawn yw cydraddio'r rhewllyd. Mae thermocoppeli yn mesur y gwahaniaeth rhwng y rhewllyd sydd yn poeni a'r rhewllyd cyfeirio. Os nad yw'r cydraddio mewnol yn y rheolydd yn cydweddu â'r math thermocoppel neu os yw'r tymheratur amgylchynol ar y terfynau'n symud, mae'r darllenad yn symud hefyd. Gall mewnbynnau Type K sydd yn cael eu cydraddio'n wael symud 5°C neu fwy ar draws amrifer tymeratur amgylchynol o 40°C arferol. Mae hynny'n digon i'w gwerthu'n anghywir swm o gydrannau sydd wedi'u trin termegol.

RTDs: Cywirdeb lle mae'n bwysig

Pan mae cywirdeb a ailadrodydd yn bwysicach na'r amrediad, mae detectorau tymheredd gwrthiant yn cymryd y blaen. Mae PT100 RTDs yn rheoli'r categori hon, â phrif amrediad mesur o -200°C i 850°C ac yn cynnwys cywirdeb Dosbarth A o ±0.15°C ar 0°C. Mae rhai rheolwyr hefyd yn cynnal PT1000 neu RTDs sydd yn seiliedig ar copr fel Cu50. Mae'r PT100 yn gweithio ar egwyddor syml—gwrthiant yn newid yn ragfynedig â'r tymheredd, yn dilyn y cromlin safon IEC 60751.

Mae rheolwr tymheredd safonol â mewnbyt RTD fel arfer yn defnyddio cysylltiad tri-chyffredin neu pedwar-chyffredin i gywiro gwrthiant y llinellau. Mae RTDs dau-chyffredin yn gweithio ar gyfer rhedfeydd byr ond maen nhw'n cyflwyno gwall mewn hydion hirach—tua 0.4°C pob ohm o gwrthiant y llinellau. Yn ei dro, mae hyn yn golygu bod rhedfa o 10 metr gan ddefnyddio gwire 24 AWG yn ychwanegu bron i 2°C o wall os nad yw'r rheolwr wedi'i ffurfweddu ar gyfer teimlo tri-chyffredin. Mae llawer o dechnegwyr maes yn anghofio'r manylion hyn a'u hanweithio yn dilyn amrywiadau proses ffantasm.

Un o'r cyfleoedd yn ne Tsieina lle roedd llinell modelu trwy wasgiad hen, yn cael ei adnewyddu, wedi newid thermocouples sydd wedi methu am RTDs PT100 ar fyrdd y corff. Tybiodd y peiriannwyr fod y sensïonau newydd yn mynd i ddod i mewn heb unrhyw broblem. Ond roedd y rheolwyr tymheratur presennol wedi'u ffurfioli ar gyfer Math K ac nad oeddent yn cynnwys cais hardwares ar gyfer RTD. Byddai disodli'r wyth rheolwr i gyd yn costio bron chweil a thri mil o doleri ac yn golygu bod y llinell yn cael ei atal am dri diwrnod. Y datrysiad am dro oedd gosod rhagleni RTD sydd yn trosi'r arwydd PT100 i gylch 4-20mA, yr hyn y gallai'r rheolwyr ei darllen. Gweithiodd y datrysiad, ond fe'i chostiodd bron dau fil o ddoleri ychwanegol ym mhob fyrdd oherwydd y rhagleni ac fe'i chyflwynodd pwynt ychwanegol o fethiant. Y gwers: gwirio'r cais hardwares y rheolwr cyn penderfynu ar fath o sain.

Thermistors: Economaidd ond sensitif i'r cromlin

Mae thermistorau—y TNC (cyfernod cydwedd negyddol cytemperatur) a'r TPC (cyfernod cydwedd cadarnhaol cytemperatur)—yn ymddangos mewn rhagleni lle mae cost a sensitifrwydd yn rhoi blaenoriaeth dros gywirdeb absoliwt. Mae thermistorau TNC yn y dewis cyffredinach ar gyfer mesur cytemperatur, gan gynnig sensitifrwydd uchel mewn amrediad cul, fel arfer rhwng -50°C a 150°C. Mae thermistor TNC 10K ar 25°C yn newid ei gwrwdr yn wahanol i tua 4% pob gradd Celsius, sy'n ei wneud yn llawer mwy cynhwysfawr na PT100 ar yr un cytemperatur.

Ond yma y mae cydnawsedd yn dod yn broblem. Gall dau thermistor a labelir "10K Math II" cyd-fynd â'u gwrwdr ar 25°C a dal i wahanu yn sylwadwyd ar draws ystod weithio . Dehongli'r rheolydd y gwrwdr yn seiliedig ar groeslin rhag-defined o wrwdr-cytemperatur. Os nad yw'r croeslin a storir yn y rheolydd yn cydweddu â'r croeslin wir o'r thermistor a osodir, yna mae pob darllen cytemperatur yn cynnwys gwall systematig gall anhwyddiad sydd yn edrych yn iawn ar wres ystafell gynhyrchu rhwymiad o 3°C i 5°C ar 80°C—yr ystyr union lle mae llawer o ghamrau HVAC a chamrau amgylcheddol yn gweithio.

Mae rhai rheoleurau tymheredd safonol yn caniatáu i'r defnyddiwr ddewis o lyfrgell o groeslinellau thermistor (Math II, Math III, a tablau penodol i gynhyrchwyr amrywiol). Mae eraill yn cynnal croeslinell unigol yn unig. Mae prynu thermistors newydd o'r un cyflenwr â'r rheoleur gwreiddiol yn lleihau'r risg, ond hyd yn oed yna, mae cynhyrchwyr yn adolygu cynlluniau'r sensro'n weithiau heb newid y rhif rhan. Y ffordd sydd yn saffaf yw cadarnhau'r specifiad croeslinell yn uniongyrchol â'r cynhyrchwyr rheoleur a'r sensro.

Mewnbyndiau llinol: arwynebau analog o drefnwrion

Mae llawer o reolwyr cyfoethog i'r dydd yn derbyn mewnbyndiau analog llinol—4-20mA, 0-10V, neu 0-5V—yn ogystal â mewnbyndiau uniongyrchol o brysgluniau mae hyn yn bwysig gan fod nifer yn tyfu o sefydliadau sy'n defnyddio trefnwrion tymheredd sy'n trosi arwynebau prysegluniau i gylchoedd diwylliannol safonol. Mae PT100 wedi'i gysylltu â threfnwr smart yn allbwnio arwyneb 4-20mA sydd yn gydran a'r tymheredd, a gall unrhyw reolwr â mewnbyn mA ei ddarllen. Nid oes gwerth i'r reolwr pa fath o ffynhonnell sydd yn ei hanfon—thermocoppel, RTD, na thermistor—dim ond y cylch cyfred yw'r hyn yr yw'n ei weld.

Mae'r dull hwn yn datrys y broblem cydnawsedd mewn cam unigol ond yn cyflwyno llwyth ychwanegol ar gyfer calibradu. Rhaid sgwennu'r trawsnewyddiadur yn gywir er mwyn cydweddu â'r ystod mewnbyd y rheolydd. Gwall cyffredin: gosod y trawsnewyddiadur ar gyfer 0–200°C tra bod y rheolydd yn disgwyl 0–100°C. Mae'r canlyniad yn darparu darlleniant sydd yn union ddwywaith y tymheratur go iawn. Mae rhai rheolyddion yn cynnig sgwennu mewnbyd defnyddiwr-holiadwy; mae eraill yn gofyn am y trawsnewyddiadur i gydweddu â ystod sefydlog. Gwirio hyn yn ystod y cyflwyniad yn arbed awrâu o ddatrys problemau yn y dyfodol.

Yn ôl IEC 60730-2-9, rhaid i rheoliadau trydanol awtomatig ar gyfer teimlad tymheratur gynnwys darpariadau ar gyfer adnabod methiant y sensör—a gelwir yn aml "adnabod toriad y sensör" . Arddangoswyr â mewnbynnau llinol yn dal i weithredu'r nodwedd hon, ond mae'r gweithredu'n amrywio. Mae rhai'n adnabod sensör torched gan edrych am arwydd sydd allan o'r ystod (is na 4mA neu uwch na 20mA). Mae eraill yn gofyn am sianel diagnosis ar wahân. Pan fyddwch yn dewis arddangosydd ar gyfer system sydd yn seiliedig ar ddatgynhyrchydd, gwnewch yn siŵr eich bod yn gwirio sut mae'r arddangosydd yn delio â chyflifiadau sensör. Gall arddangosydd sydd yn methu adnabod datgynhyrchydd torched barhau i weithredu ar ddarlleniad hen, sydd yn gallu niweidio'r cyfrifiadur.

Adnabod toriad y sensör a phroblemau cyffredin o'i gynfigurio

Ni ellir trafod cydwedd y sensroedd yn llawn heb gyfeirio at walliannau cyflwyno. Mae'r rhaglen cydwedd a ddefnyddir yn amlaf yn y maes yn nid oedd yn anghydwedd caledwared—ond yn walliad cyflwyno. Gall rheolydd gefnogi mewnbyddion thermocouple a RTD, ond rhaid gosod y paramedr math mewnbydd yn gywir ar gyfer y sensro sydd wedi'i gysylltu. Mae llawer o reolwyr yn gosod Type K thermocouple yn rhagosodedig. Os ydych yn cysylltu PT100 heb newid y gosodiad, bydd y sgrin yn dangos tymheredd sydd yn anghywir iawn.

Trechodd un tîm cynnal a chadw mewn planhigfa prosesu bwyd ddau ddiwrnod yn ei wneud i newid RTD 'anhebyg' ar linell pasteurio, tan ddarganfu bod math mewnbydd y rheolydd wedi newid yn anarbedig o PT100 i Type K yn ystod diweddariad meddalwared. Roedd y sensro'n iawn iawn. Roedd y rheolydd yn darllen y RTD fel pe baen nhw'n thermocouple, gan gynhyrchu gosb 150°C sydd wedi achosi i'r rhybudd tymheredd uchel fynd i weithredu bob bore. Cymhwysodd y datrysiad mewn 30 eiliad unwaith cafodd y brif achos ei adnabod.

Mae darganfod toriad y sensorydd yn ychwanegu haen arall. Mae rheolwr â'r nodwedd hon yn rhybuddio'r gweithredwyr pan mae'r sensorydd yn agored neu'n cael ei gysylltu'n anghywir . Ond dim ond os yw'r rheolwr wedi'i fformatio ar gyfer y math cywir o sensorydd y bydd y nodwedd hon yn gweithio. Mae thermocoppel yn ymddwyn yn wahanol i RTD pan fo'n agored—mae thermocoppeli yn tendrio tuag at yr amgylchedd, tra bod RTDau'n dangos darlun ar y sgîn llawn. Mae rhai rheolwyr yn caniatáu i'r defnyddiwr diffinio gwerth allbwn 'toriad y sensorydd' sydd yn yrru'r broses i sefyllfa diogel. Yn aml, ceir anwybyddu'r gosodiad hwn yn ystod y gosodiad cychwynnol.

Gwneud y Penderfyniad Cywir ar gyfer Eich Ceisio

Mae dewis y sensorydd cywir ar gyfer rheolwr tymheredd safonol yn dod i lawr i dri chwestiwn. Pa amrediad tymheredd sydd ei angen ar y broses? Pa mor uniongyrchol mae angen bod? A pha fath o harddau rheolwr sydd eisoes yn bodoli ac yn gallu derbyn?

Ar gyfer prosesau uwchben 600°C, mae thermocouples yn yr un opsiwn effeithiol. Islaw hynny, mae RTDs yn cynnig cywirder a sefydlogrwydd gwell. Mae thermistors yn gweithio'n dda ar gyfer ceisiadau amrediad cul lle mae cost yn hanfodol ac mae sensitifrwydd uchel yn cael ei werthfawrogi dros gywirder absoliwt. Mae mewnbyddion llinellol trwy ddatgymhellwyr yn darparu'r uchafswm o hyblygrwydd ond maen nhw'n ychwanegu cost a pharau cymhlethiach i'w calibradu.

Mae llawer o reolwyr ar y farchnad heddiw yn fath 'mewnbyddion cyffredinol' sydd yn derbyn sawl math o sensör trwy ffurfweddu meddalwedd. Mae'r rhain yn cynnig y rhyddid fwyaf ond maen nhw'n gofyn am sylw ofalus yn ystod y gosodiad. Nid yw reolwr mewnbydd cyffredinol yn adnabod y sensör sydd wedi'i gysylltu'n awtomatig—mae'r gweithredydd yn rhaid iddo ddewis y math cywir drwy'r dewislen ffurfweddu .

Ar gyfer prynwyr B2B sydd yn chwilio am rheolwyr tymheratur mewn maint, mae'r tirwedd cydnawsedd yn bwysig nid yn unig ar gyfer y gosodiad cyntaf ond hefyd ar gyfer cynnal a chadw hir-dymor. Mae safonu ar un neu ddau fath o sensorydd ar draws y trefniad yn lleihau storio rhannau cymhellol ac yn symleiddio hyfforddi technegwyr. Mae cymysgu mathau o sensorydd yn cynyddu'r risg o wallau cyffredinio yn ystod adferiadau brys.

Cynhyrchwyr fel Suosite yn cynhyrchu amrywiaeth o reolwyr tymheratur a relais seiliedig ar seiliedig sydd wedi'u cynllunio ar gyfer amgylchiadau awtomateiddio diwylliannol, â chyflifiadau mewnbyd sydd yn addas ar gyfer thermocouples, RTDs, a signalau llinol ar draws nifer o linellau cynnyrch mae galluoedd cynhyrchu'r cwmni a phrosesau rheoli ansawdd yn cefnogi perfformiad cyson ar draws cynhyrchu mewn maint uchel, sy'n gwneud eu bod yn dewis ymarferol i timau prynu sydd yn gwerthfrio hyblygrwydd y gorsafoedd cyflenwi .