Нормирующие преобразователи температуры
![](/images/thumb-1719572812.jpg)
Нормирующие преобразователи температуры
Нормирующие преобразователи температуры предназначены для преобразования сигнала датчиков термосопротивления или термоЭДС термопар в стандартный выходной токовый сигнал 0…5, 0…20 или 4…20 мА. Необходимость применения нормирующих преобразователей связана с тем, что в некоторых случаях измеренное значение температуры требуется передать на несколько вторичных приборов. Сделать это, имея выходной сигнал термоЭДС и, особенно, термосопротивления весьма проблематично.
![]()
Так же целесообразно применять нормирующий преобразователь в случае, если термопара существенно удалена от вторичного прибора. Ведь при этом материальные затраты на приобретение компенсационного провода могут быть очень велики. Выгоднее использовать встроенный в головку термопары нормирующий преобразователь (так называемую токовую таблетку) и выполнить подключение к вторичному прибору обычным медным кабелем. С этой же точки зрения выгоднее использовать нормирующий преобразователь при подключении удаленного термометра сопротивления. Четырехжильный соединительный кабель можно будет заменить менее дорогим двухжильным кабелем.
![]()
«Токовая таблетка» всегда имеет токовый выход 4…20 мА если соединяется с вторичным прибором по двухпроводной схеме. Нормирующий преобразователь температуры имеет более узкий диапазон рабочих температур по сравнению с термометром сопротивления или термопарой. Обычно его нормальная работа гарантируется в диапазоне температур от -20 до +40 °С. Это необходимо учитывать при его применении, так как, например, головка термопары может подвергаться воздействию более высоких температур, располагаясь вблизи стенки печи. Термометр сопротивления, наоборот, может охлаждаться до температур ниже -20°С при установке на открытом воздухе или в продуваемом пролете цеха. Несоблюдение температурного режима работы может стать причиной некорректных показаний и выхода нормирующего преобразователя из строя. Диапазон рабочих температур нормирующего преобразователя не имеет ни чего общего с диапазоном измерения (преобразования) температур, или, иначе говоря, шкалой нормирующего преобразователя. Если в качестве датчика температуры используется термопара, то шкала нормирующего преобразователя может быть 0…600, 0…900 и даже 0…1200°С.
![]()
«Токовые таблетки» чаще всего изготавливаются однопредельными, работающими с датчиками температуры одной определенной градуировки (100П, 100М, ХА и т.п.). Перенастроить их нельзя. В лучшем случае можно выполнить подстройку нуля и шкалы в небольших пределах резисторами, размещенными в корпусе нормирующего преобразователя.
![]()
Интеллектуальные нормирующие преобразователи (iTEMP HART TMT182, например), выпускаемые фирмой Endress+Hauser, являются перенастраиваемыми – можно установить тип датчика температуры (термопара или термосопротивление), градуировку и шкалу измерения. Конфигурирование интеллектуального преобразователя осуществляется по протоколу HART с помощью HART-коммуникатора или HART-модема и компьютера.
![]()
Довольно широко распространены нормирующие преобразователи щитового монтажа и для монтажа на DIN рейку. Как правило, они требуют подачи напряжения питания 24В постоянного тока или 220В переменного тока. Чаще всего они так же, как и «токовые таблетки», имеют выход 4…20 мА, но он, как правило, является активным. Наличие отдельной цепи питания позволяет реализовать в данных нормирующих преобразователях токовые выхода 0…5 мА и 0…20 мА. Некоторые нормирующие преобразователи (например, 2000НМ, компании «Челябинск теплоприбор») дополнительно оснащены настраиваемым пороговым устройством и функцией контроля целостности линии связи с первичным датчиком температуры.
![]()
Широкие возможности конфигурирования имеют нормирующие преобразователи MCR немецкой фирмы Phoenix Contact. Под съемной крышкой корпуса преобразователя расположен ряд миниатюрных DIP переключателей, с помощью которых устанавливается шкала измерения, тип выходного сигнала (0…20 или 4…20 мА) и включается /отключается коррекция температуры холодного спая (для модификаций преобразователей работающих с термопарами). Питание преобразователя осуществляется от внешнего источника питания 24В. Достоинством данных преобразователей является полная гальваническая развязка между входными и выходными цепями и функция подавления помех на входе. В частности, именно эти модули были применены в цепях контроля температуры подины электросталеплавильной печи девятью термопарами градуировки ХА. Так как данные термопары (тип TSC3 10 BEXJ148G1, изготовитель Endress+Hauser) в цельнометаллическом корпусе диаметром 6 мм имели длину от 3 до 6,5 метров и располагались под подиной печи, то они были подвержены существенным наводкам со стороны горящей электрической дуги. Будучи первоначально подключенными непосредственно к входному модулю контроллера Siemens S300 (тип модуля 6ES7 331-7PF11-0AB0) они не обеспечивали стабильного измерения температуры: при горящей дуге показания температуры скачкообразно изменялись в весьма широких пределах, что приводило к срабатыванию защиты от перегрева подины и аварийному останову электросталеплавильной печи. Установка девяти модулей нормирующих преобразователей MCR Phoenix Contact позволило устранить этот эффект, но потребовалось естественно заменить входной модуль контроллера на другой (с входами 4…20 мА). |