Принцип работы и руководство по техническому обслуживанию датчика температуры

Датчик температуры В качестве измерительного элемента используется термопара или терморезистор (RTD). Выходной сигнал от измерительного элемента передается на модуль передатчика, где после обработки схемами регулирования и фильтрации, арифметического усиления, нелинейной коррекции, преобразования V/I, защиты от постоянного тока и обратной полярности и т. д. преобразуется в стандартный ток или напряжение, линейно зависящий от температуры. В основном используется для измерения и контроля параметров температуры в промышленных процессах.

Датчики температуры обычно состоят из двух частей: измерительного блока и блока обработки и преобразования сигнала. Некоторые датчики дополнительно оснащены дисплеем, а некоторые также имеют функцию полевой шины. Как показано на рисунке 1.

Во-первых, методы проверки и тестирования термодатчиков.

При использовании датчиков температуры необходимо регулярно проводить их осмотр и проверку работоспособности. Основные пункты ежедневного осмотра датчика температуры включают в себя пункты, указанные в Таблице 1. Одновременно с ежедневным осмотром датчика температуры следует проводить периодическую проверку его работоспособности и изоляционных характеристик, обычно с интервалом не более 1 года. Проверка изоляционных характеристик датчика температуры должна проводиться в случае отключения электроэнергии. Для проверки сопротивления между клеммами и изоляцией корпуса датчика с помощью мегомметра на 500 В необходимо убедиться, что это сопротивление соответствует требованиям Таблицы 2.

Проверка работоспособности измерительного прибора может проводиться двумя способами: с проверкой датчика и без проверки датчика.

(1) с проверкой датчика: чувствительная часть передатчика вставляется в стандартный источник температуры, при изменении входного стандартного сигнала температуры производится калибровка выходного тока передатчика.

(2) Без проверки датчика: Отсоедините чувствительный элемент передатчика (RTD, термопару), используйте стандартный источник сопротивления и технологическое испытательное оборудование, откалибруйте только часть преобразования сигнала передатчика.

В качестве примера рассмотрим резистивный термометр, показанный на рисунках 2 и 3, где представлены схемы подключения калибровочного оборудования для двух методов контроля.

В реальных условиях вероятность отказа и отклонения терморезисторов, термопар и других чувствительных элементов относительно низка, погрешность невелика, поэтому обычно для проверки терморезисторов можно использовать их без датчика. В сложных условиях, когда возникают сомнения в точности и характеристиках чувствительных элементов, необходимо использовать терморезисторы с датчиком для проверки. Проверка измерительных характеристик терморезистора заключается в калибровке погрешности измерений [2] для определения соответствия требованиям точности.

(1) Выбор калибровочных точек: выбор калибровочных точек должен основываться на диапазоне базового равномерного распределения, как правило, должен включать верхний предел, нижний предел и диапазон около 50%, включая не менее пяти точек.

(2) Предварительная калибровка: в случае отключения датчика входной сигнал с изменением соответствующего выходного значения нижнего и верхнего пределов корректируется таким образом, чтобы он соответствовал теоретическому нижнему и верхнему пределам.

(3) Метод калибровки: при калибровке передатчика с датчиком последовательность измерений может начинаться с нижнего предела температуры диапазона измерения, а затем измерения следует проводить последовательно снизу вверх, при этом в каждой контрольной точке температура внутри источника температуры должна быть достаточно стабильной для измерения; при калибровке передатчика без датчика следует начинать с нижнего предела, плавно подавая значение сигнала, соответствующее каждой калибровочной точке, считывая и записывая выходное значение до верхнего предела, а затем менять направление. Затем плавно изменять входной сигнал для каждой калибровочной точки, считывая и записывая выходное значение до нижнего предела.

(4) Обработка данных: принцип обработки данных в процессе расчета результатов измерений и погрешности: количество цифр, сохраняемых после запятой, должно быть меньше 1/10~1/20 от максимально допустимой погрешности передатчика (эквивалентно большему значению, чем максимально допустимая погрешность).

Во-вторых, настройка датчика температуры.

В процессе проверки температурного преобразователя, если обнаруживаются такие явления, как дрейф нуля, дрейф диапазона, погрешность измерения и т. д., преобразователь может быть отрегулирован. Интеллектуальный преобразователь может использовать для настройки ручной HART-манипулятор. Настройка температурного преобразователя включает в себя: точную настройку датчика: корректировку заводской характеристической кривой для обеспечения наилучшей производительности преобразователя в определенном температурном диапазоне; точную настройку аналогового выхода: корректировку аналогового выхода для соответствия заводскому стандарту или контуру управления.

Сначала подключите источник температуры (аналоговый терморезистор, термопара), ручное устройство и цифровой дисплей к передатчику, чтобы обеспечить связь между передатчиком и ручным устройством; выберите точку калибровки для подачи стандартного сигнала температуры (терморезистивного датчика, термопары); сравните приложенную температуру с «Технологической переменной (ТП)» в онлайн-меню ручного устройства. Сравните приложенную температуру с «Технологической переменной (ТП)» в онлайн-меню оператора; если показания ТП на экране оператора не совпадают с приложенной стандартной температурой, выполните точную настройку датчика; сравните «Аналоговый выход (АО)» в онлайн-меню оператора с показаниями на цифровом дисплее. Если показания АО на ручном устройстве не совпадают с показаниями на цифровом дисплее, необходимо выполнить точную настройку выходного сигнала.

В-третьих, использование и техническое обслуживание датчика температуры.

3.1 Установка датчика температуры

При установке датчика температуры необходимо обеспечить поддержание температуры окружающей среды в диапазоне от -25 ℃ до +70 ℃. Рекомендуется устанавливать его в местах с низкой вибрацией или вибрацией, а глубина погружения зонда оптимальна для трубопроводов среднего диаметра 1/2 ~ 2/3 дюйма. Различные типы датчиков температуры, такие как двухпроводные, трехпроводные и четырехпроводные системы, должны подключаться в соответствии с инструкциями производителя. В целях обеспечения взрывозащищенности и безопасности, особое внимание следует уделить предотвращению короткого замыкания при подключении. При использовании взрывозащищенных систем необходимо соблюдать искробезопасность. датчик температуры с дисплеем Особое внимание следует уделить использованию соответствующих изолированных защитных барьеров.

3.2 Техническое обслуживание и устранение неисправностей датчика температуры

При работе преобразователь должен содержаться в чистоте, а его детали и компоненты — в целости. В принципе, демонтаж преобразователя или проводки прибора с помощью электричества не допускается; замена или демонтаж должны производиться после отключения электроэнергии в соответствии с требованиями взрывозащиты. Необходимо регулярно проводить проверки соответствия технических показателей требованиям. Типичные неисправности и меры по их устранению приведены в таблице 3.

IV. Заключительные замечания

Датчик температуры, как наиболее распространенный прибор для измерения температуры, демонстрирует, что его точность измерения зависит не только от... завод по производству датчиков температуры Уровень качества изготовления устройства, а также использование контроля и испытаний, эффективного планового технического обслуживания и разумного поиска и устранения неисправностей являются важными средствами обеспечения долгосрочной точности и эффективности оборудования.