Које врсте сензора су компатибилни са стандардним контролером температуре?

Термопар: Ратни коњ за сензорање високих температура

Улазите у скоро било коју индустријску фабрику и наћи ћете термопар који је растрнут по пећи, пећи, пећи и издувницима. Они су јефтини, чврсти и могу да се носе са температурама које би стопиле већину других сензора. Стандардни контролер температуре који прихвата улазе термопаула обично подржава више врста означених словимаК, Ј, Т, Е, Н, Р, С и Б, а најчешћи су. Тип К (хромелалумел) покрива -270 °C до 1372 °C и чини огромну већину термопаула у инсталацијама за индустријско грејање опште намене. Тип J добро ради у вакууму или у атмосфери која се смањује, али достиже максимум око 1200 °C. За процесе високе температуре као што су производња стакла или топлотна обрада, типови S и R управљају до 1450 °C, док тип B гура до 1700 °C.

Питање компатибилности овде није бинарно контролер или подржава одређени тип термопаула или не. Али стварна замка лежи у компензацији хладног уједињења. Термопарови мере разлику температуре између сензорског и референтног зглоба. Ако унутрашња компензација контролера не одговара типу термопаула или температури околине на терминалима, читање се помера. Слабо компензовани улаз типа К може да се креће 5 °C или више преко типичног окружења од 40 °C. То је довољно да се разради серија топлотно обрађених компоненти.

РТД: Прецизност где је важна

Када су тачност и понављаност важније од опсега, детектори температуре са отпорним капацитетом преузимају водећу улогу. ТРД-ови PT100 доминирају у овој категорији, са опсегом мерења од -200°C до 850°C и тачношћу класе А од ±0.15°C на 0°C. Неки контролери такође подржавају ТРД-ве на бази ПТ1000 или бакра као што је Cu50. ПТ100 ради по једноставном принципуотпорност се предвидиво мења са температуром, следећи стандардну криву ИЕЦ 60751.

Стандардни контролер температуре са улазом РТД обично користи трожични или четворожични контакт како би компензовао отпор олова. Двопроводни РТД ради за кратке прометне траје, али уводе грешку у дужиним каблимаприближно 0,4 °C на ом отпора олова. То значи да 10 метара кабела који користи 24 АВГ жице може додати скоро 2 ° Ц грешке ако контролер није конфигурисан за трофирно сензирање. Многи техничари на терену пропуштају овај детаљ и на крају траже варијације фантомског процеса.

Један објекат у јужној Кини који је модернизовао старе линије за лијечење убризгавањем заменио је неисправне термопароле за ПТ100 РТД-е на зонама буре. Инжењери су претпостављали да ће нови сензори доћи без проблема. Али постојећи контролери температуре били су конфигурисани за тип К и недостајало им је РТД улазно хардверско опрема. Замена свих осам контролера коштала би скоро 12.000 долара и трајала би три дана. Радно средство укључивало је инсталирање РТД предавача који су претварали сигнал ПТ100 у петљу од 4-20 мА, коју су контролери могли прочитати. Поправила је, али је повећала трошкове предавача за скоро две стотине долара по зони и увела додатну тачку неуспеха. Урок: проверите улазни хардвер контролера пре него што се обавежете на тип сензора.

Термистори: Економни али осетљиви на криву

Термистории НТЦ (негативни температурни коефицијент) и ПТЦ (позитивни температурни коефицијент)постављају се у апликацијама где трошкови и осетљивост превазилазе апсолутну тачност. НТЦ термистори су уобичајенији избор за мерење температуре, нудећи високу осетљивост у уском распону, обично од -50 °C до 150 °C. 10К НТЦ термистор на 25 °C мења отпорност за отприлике 4% по степени Целзијума, што га чини далеко

Али овде је компатибилност тешко. Два термистора обоје означени 10К Тип II могу да одговарају отпорности на 25 °C и још увек значајно дивергирају у радном опсегу - Да ли је то истина? Контролар интерпретира отпор на основу унапред дефинисане криве отпора и температуре. Ако крива која се налази у контролеру не одговара стварној криви инсталираног термистора, свако читање температуре носи систематску грешку - Да ли је то истина? Неизлазак који изгледа добро на собној температури може произвести 3 °C до 5 °C измењење на 80 °Cпрецизно опсег у којем функционишу многе ХВЦ и еколошке коморе.

Неки стандардни контролери температуре омогућавају кориснику да изабере из библиотеке крива термистора (типа II, типа III и разних таблица специфичних за произвођача). Други подржавају само једну криву. Куповина замене термистора од истог добављача као и оригинални контролер смањује ризик, али чак и тада произвођачи повремено ревидирају формулу сензора без промене броја делова. Најбезбеднији приступ је да се спецификација криве потврди директно са произвођачима контролера и сензора.

Линеарни улазни подаци: аналогни сигнали из предавача

Многи модерни контролери температуре прихватају линеарне аналогне улазе4-20мА, 0-10В или 0-5Ву додатак директним улазима сензора - Да ли је то истина? То је важно јер све већи број инсталација користи предаваче температуре који претварају сензорске сигнале у стандардизоване индустријске петље. ПТ100 повезан са паметним предавачем изводи сигнал од 4 до 20 мА пропорционалан температури, који сваки контролер са уходом од мА може да прочита. Контролару није битно да ли је извор термопар, РТД или термистор он види само струјну петљу.

Овај приступ решава проблем компатибилности у једном потезу, али уводе калибрациону накнаду. Предавач мора бити правилно скалиран како би одговарао опсегу улаза контролера. Честог пута се прави грешка: постављање предавача на 0-200 °C док контролер очекује 0-100 °C. Резултат је отпис који је тачно двоструко већи од стварне температуре. Неки контролери нуде унос који се може конфигурисати за кориснике; други захтевају да предавач одговара фиксираном опсегу. Проверка овог правила током пуштања у рад штеди сатима решавања проблема доле по поток.

Према ИЕЦ 60730-2-9, аутоматске контроле електричног сензора температуре морају укључивати одредбе за откривање грешке сензорачесто се назива детекција прекида сензора - Да ли је то истина? Контролери са линеарним улазима и даље би требали имплементирати ову карактеристику, али имплементација варира. Неки детектују оштећен сензор тражећи сигнал изван опсега (под 4мА или изнад 20мА). Други захтевају посебан дијагностички канал. Приликом избора контролера за систем на бази предавача, проверите како контролер управља грешкама сензора. Контролар који не открије сломљен преносник може наставити да ради на застарелом читању, што потенцијално оштећује опрему.

Сензор откривање прекида и конфигурација добила

Ниједна дискусија о компатибилности сензора није комплетна без решавања грешки у конфигурацији. Једини најчешћи проблем са компатибилношћу у овој области није хардверска некомпатибилност, већ погрешна конфигурација. Контролер може подржавати и термопароле и РТД улазе, али параметр типа улаза мора бити правилно подешен за повезан сензор. Многи контролери су постављени на термопар типа К. Прикључите ПТ100 без промене подешавања, и дисплеј показује температуру која је потпуно погрешна.

Један тим за одржавање у фабрици за прераду хране провео је два дана замењујући неисправан РТД на линији пастеризације, само да би открио да је тип улаза контролера случајно промењен са ПТ100 на тип К током ажурирања фирмавера. Сензор је био савршено добро. Контролар је читао РТД као да је то термопар, стварајући 150 °C измењење које је свако јутро активирало аларм за високу температуру. Поправила је за 30 секунди када је утврђен корен.

Детекција кршења сензора додаје још један слој. Контролер са овом функцијом упозорава операторе када се сензор отвори или кратко - Да ли је то истина? Али та функција ради само ако је контролер конфигурисан за прави тип сензора. Термопар се понаша другачије од РТД-а када отворени термопарови имају тенденцију да се крећу према окружењу, док РТД-ови могу показати отворена читања. Неки контролери омогућавају кориснику да дефинише излазну вредност сенесорски прекид која води процес у сигурно стање. Ова подешавање се често занемарује током почетног подешавања.

Покушај да направиш прави позив за своју апликацију

Избор правог сензора за стандардни контролер температуре се свезује на три питања. Који распон температуре је потребан за овај процес? Колико је тачно потребно? И шта је постојећи контролерски хардвер способан да прихвати?

За процесе изнад 600 °C, термопарови су практично једина опција. испод тога, РТД пружају бољу тачност и стабилност. Термистори добро раде за примене са уским расположењем, чији су трошкови осетљиви, где се висока осетљивост цени изнад апсолутне прецизности. Линеарни улази преко предавача пружају највећу флексибилност, али додају трошкове и комплексност калибрације.

Многи контролери на тржишту данас су "универзални улазни" дизајни који прихватају више врста сензора кроз софтверску конфигурацију. Ови пружају највећу флексибилност, али захтевају пажњу током постављања. Универзални контролер улаза не открива аутоматски повезан сензороператор мора изабрати прави тип из менија за конфигурацију .

За купаче из Б2Б-а који купују контролоре температуре у количини, амбијент компатибилности је важан не само за почетну инсталацију већ и за дугорочно одржавање. Стандардизација на један или два типа сензора широм објекта смањује инвентар резервних делова и поједноставља обуку техничара. Мешање типова сензора повећава ризик од грешки у конфигурацији током хитних поправки.

Произвођачи као што је Суосити производе низ контролера температуре и релеја чврстог стања дизајнираних за индустријску аутоматизацију, са улазним конфигурацијама које смештају термопарове, РТД-е и линеарне сигнале преко више производних линија - Да ли је то истина? Производња капацитети компаније и процеси контроле квалитета подржавају доследне перформансе у производњи великих количина, што их чини практичним избором за тимове за набавку који вреднују поузданост ланца снабдевања .