Termokupl və RTD Siqnal Bütövlüyü: Kabel və Torpaqlaşdırma
Bir sahə mühəndisinin dəqiq temperatur ölçümü üçün termokupl uzatma kabelləri, RTD kabel ölçüsü, qoruyucu təcrübə və torpaqlandırma fəlsəfəsi üzrə bələdçisi.
Siqnal bütövlüyünün əhəmiyyəti
A sinfi Pt100 RTD 0°C-də ±0.15°C dözümlülüyə malikdir. Tip K termokupl 500°C-də ±2.2°C dözümlülüyə malikdir. Siqnal kabeli əlavə səhv gətirərsə, bu dəqiqliklər mənasız olur. Termokupl siqnalları millivolt səviyyəsindədir — 1°C səhv 40 µV-ə bərabərdir. 200 µV induksiya olunmuş səs-küy 5°C oxu səhvinə səbəb olur.
Səhv büdcəsinə kabel daxil edilməlidir. Əgər uzatma kabeli birləşmələri fərqli temperaturlardadırsa, parazit birləşmə yaranır. Onu minimuma endirmək üçün izolyasiyalı birləşmə termokupl konnektorlarından istifadə edin. Honeywell STT3000 və Emerson Rosemount 644 kabeldən yaranan səhvləri aşkar edə bilmir. Onları tutmağın yeganə yolu müntəzəm dövrə kalibrləməsidir.
Termokupl uzatma kabelinin seçimi
Termokupl uzatma kabelləri termokupl EMF əyrisinə uyğun ərinti keçiricilərdən istifadə edir. Adi mis kabeldən istifadə məqsədi pozur — mis hər ucdakı parazit termokupl birləşmələri yaradır və səhv 20°C-dən çox ola bilər.
Düzgün izolyasiyanı seçin. PVC maksimum 105°C üçün nəzərdə tutulub. XLPE 150°C üçün uyğundur. Daha yüksək temperaturlar üçün fiberglas hörük və ya paslanmayan polad örtük istifadə edin. Düzgün qoruyucu seçin — Phoenix Contact FLK seriyası 85% örtüklü qalaylanmış mis hörüyə malikdir. Qoruyucunu yalnız bir nöqtədə, adətən ötürücü ucunda torpaqlandırın. Hər iki ucdan torpaqlandırma siqnal keçiricilərində səs-küy yaradan torpaq dövrəsi əmələ gətirir.
RTD kabel ölçüsü və naqilləşdirmə
RTD sensorları 1 mA sabit cərəyanla işləyir. Üç naqilli və dörd naqilli konfiqurasiyalar kabel müqavimətini kompensasiya edir. Üç naqilli RTD-də iki naqil bir uca, bir naqil digər uca qoşulur. Ötürücü iki naqilin müqavimətinin eyni olduğunu fərz edir — bu yalnız bütün üç naqilin eyni uzunluq və qalınlıqda olduğu halda doğrudur.
Bütün RTD naqilləri üçün eyni qalınlıq və uzunluqda kabel istifadə edin. 0.5 mm² mis kabelin hər metr üçün müqaviməti 36 milliohm-dur. 50 metr üçün hər naqilin müqaviməti 1.8 ohm olur. Əgər bir naqilin müqaviməti 1.8 ohm, digərinin 2.0 ohm-dursa, səhv 0.1 ohm və ya Pt100 üçün 0.26°C-dir.
RTD kabeli folqa qoruyucu və drenaj naqili ilə seçin. Drenaj naqilini yalnız bir nöqtədə torpaqlandırın. Təhlükəli sahələr üçün mavi örtüklü IS reytinqli kabel istifadə edin. Həddindən artıq kabel tutumu (>200 nF/km) IS baryerinin osillə etməsinə və yalnış oxumalara səbəb ola bilər.
Torpaqlandırma fəlsəfəsi
Termokupl dövrlərində mənfi naqil adətən ötürücü ucunda torpaqlandırılır ki, ümumi rejim səs-küyü azalsın. Lakin, əgər termokupl qılıfı da ölçmə nöqtəsində torpaqlandırılırsa, torpaq dövrəsi yaranır. Həll izolyasiyalı ötürücüdür. Emerson 644 izolyasiya ilə və Honeywell STT3000 kanal-kanal izolyasiyası ilə torpaq dövrələrini qırır.
RTD dövrlərində qoruyucunu yalnız ötürücü ucunda torpaqlandırın. RTD elementi adətən torpaqlandırılmır — elementin torpaqlandırılması torpaq dövrəsi riskini artırır. Əgər RTD qılıfı proses birləşməsində torpaqlandırılırsa, izolyasiyalı giriş ötürücüsündən istifadə edin. Hər bir birləşmə qutusunda tək nöqtəli torpaq avtobusu istifadə edin və onu zavod torpaq şəbəkəsinə tək keçirici ilə, zəncirvari deyil, qoşun.
Səs-küyün addım-addım azaldılması
1-ci addım: Sensoru ayırın və açıq dövr gərginliyini ölçün. Termokupl üçün >1 MΩ giriş müqavimətinə malik voltmetr istifadə edin. Oxu ±10 µV daxilində sabit olmalıdır. RTD üçün dörd naqilli ohmmetr istifadə edin — oxu ±0.05 ohm daxilində sabit olmalıdır.
2-ci addım: Qoruyucu davamlılığını yoxlayın. Qoruyucu drenaj naqilindən torpaq avtobusuna müqaviməti ölçün — 1 ohmdan az olmalıdır. Qoruyucunun yalnız bir nöqtədə torpaqlandığını təsdiqləyin. Sensor ucundakı qoruyucunu ayırın və torpağa müqaviməti ölçün — sonsuz olmalıdır.
3-cü addım: Siqnal naqilləri ilə torpaq arasında AC gərginliyi ölçün. Voltmetr AC millivolt diapazonuna qoyun. 10 mV-dan yuxarı AC elektromaqnit müdaxiləsini göstərir. Siqnal kabelini enerji kabellərindən ən azı 300 mm uzaqda yerləşdirin.
4-cü addım: Torpaq dövrələrini aradan qaldırmaq mümkün deyilsə, siqnal izolyatoru quraşdırın. Phoenix Contact MINI Analog Pro <0.1% səhvlə 3-yollu izolyasiya təmin edir. Bütün torpaq dövrələrini qırır və 2 kV-a qədər ümumi rejim səs-küyünü rədd edir.
Yalnış oxumaların aradan qaldırılması
Birdən maksimum oxuya sıçrayış açıq dövrəni göstərir. Sensor başlığındakı bağlantını yoxlayın — vibrasiya vint terminallarını boşaldır. Bütün terminalları təyin olunmuş torkla (adətən 1.5 mm² kabel üçün 0.5 N·m) bərkidin.
Daimi ofset uyğunsuz termokupl tipini göstərir. Ötürücü konfiqurasiyasını yoxlayın. Tip K Tip J kimi konfiqurasiya olunubsa, 500°C-də təxminən 50°C aşağı oxuyur. RTD “Cu10” əvəzinə “Pt100” kimi konfiqurasiya olunubsa, faktiki temperaturdan 26 dəfə yüksək oxuyur.
Yavaş cavab pis istilik təması deməkdir. Termowell-də quraşdırılmış RTD üçün yaylı element istifadə edin. Səthə quraşdırılmış termokupl üçün yüksək istilik keçiriciliyi yapışqanlı sensor yastığı istifadə edin. Pis quraşdırılmış səth termokuplunun cavab vaxtı 10 dəqiqədən çox ola bilər.
Nəticə və tövsiyələr
Siqnal kabelinin seçimi, torpaqlandırma və qoruyucu təcrübəsi sensor seçimi qədər vacibdir. Düzgün termokupl uzatma kabeli növündən istifadə edin. Qoruyucuları yalnız bir nöqtədə torpaqlandırın. 30 metrdən uzun məsafələr üçün üç və ya dörd naqilli RTD istifadə edin. Torpaq dövrələrini aradan qaldırmaq mümkün deyilsə, ötürücünü izolyasiya edin. Təcili təmir üçün ehtiyat termokupl uzatma kabeli saxlayın. Hər kabelin hər iki ucunu sensor etiket nömrəsi ilə işarələyin.
