Пневматикалық температура бергішін іске қосу және алаңдағы ақауларды анықтау

Пневматикалық температура бергіштер қалай жұмыс істейді

Пневматикалық температура бергіш температура өлшемін 3 psi (төменгі диапазон мәні) мен 15 psi (жоғарғы диапазон мәні) аралығындағы пропорционалды ауа қысымы сигналына түрлендіреді. Біріншіден, сезгіш элемент — RTD (Pt100, 100 Ω) немесе термопара (J немесе K типі) — милливольт немесе кедергі өзгерісін шығарады. Екіншіден, ішкі Уитстон көпіршігі бұл сигналды механикалық сәуле ауытқуына айналдырады, ол флаппер тақтасын соплоға қатысты орналастырады. Үшіншіден, сопло-флаппер аралығы шығыс пневматикалық тізбектегі артқы қысымды басқарады. Соңында, пневматикалық реле күшейткіші сопло артқы қысымын 20 psi аспаптық ауа жабдығымен тұрақты 3–15 psi шығыс сигналына түрлендіреді.

Соплоның тесігінің диаметрі әдетте 0.010–0.015 дюйм. Аспаптық ауадағы ластану — май тамшылары, тот бөлшектері немесе ылғал — соплоны жартылай бітеп, шығыс сигналында жоғары ығысуға әкелуі мүмкін. Бұл ең көп таралған алаңдағы ақау. Бергіштің ауа жабдығы кірісіне 5 микронды коалесцентті сүзгіні орнатыңыз және әр жоспарлы техникалық қызмет көрсету кезінде элементті тексеріңіз.

Жұмысқа қосу тәртібі

• 1-қадам: Калибрленген қысым өлшегішін (0–30 psi, 0.1% дәлдік) бергіштің шығыс портына қосыңыз. Аспаптық ауа жабдығын 20 psi ±0.5 psi деңгейінде қосыңыз. LRV температурасын ондық кедергі қорабы арқылы қолданыңыз (мысалы, Pt100 бойынша IEC 60751 сызықталуына сәйкес 0°C үшін 100.00 Ω).
• 2-қадам: Шығысты тексеріңіз. Ол 3.00 psi ±0.06 psi (диапазонның ±0.5%) болуы керек. Егер 3.06 psi-ден жоғары болса, нөл бұрандасын сағат тіліне қарсы бұраңыз, 2.94 psi-ден төмен болса, сағат тілі бағытына бұраңыз. Төрттен бір айналым түзетулерін жасап, тұрақтану үшін 30 секунд күтіңіз.
• 3-қадам: URV кедергісін қолданыңыз (мысалы, 200°C үшін 177.05 Ω). Шығыс 15.00 psi ±0.06 psi болуы керек. Диапазон бұрандасын реттеңіз. Сағат тілі бағытына бұру шығысты арттырады. Екі шекті нүкте де ±0.06 psi ішінде болғанша нөл және диапазон түзетулерін қайталаңыз.
• 4-қадам: Диапазонның ортасындағы температурасын (диапазонның 50%) қолданыңыз. Шығыс 9.00 psi ±0.12 psi болуы керек. Егер орталық қате 0.5 psi-ден асса, бұл флаппер механизміндегі сызықсыздық немесе тозған осьтік мойынтіректің белгісі — бергішті ауыстырыңыз.
• 5-қадам: Калибрлеу жазбасында бастапқы және соңғы мәндерді, соның ішінде жабдықтау қысымын, қоршаған орта температурасын және сезгіш элементтің кедергі мәндерін құжаттаңыз. Бұл IEC 61511 стандартындағы дәлелдеу тестілеу құжаттамасының талаптарын қанағаттандырады.

Allen-Bradley ControlLogix және Invensys I/A Series-пен интеграциялау

Allen-Bradley ControlLogix 4–20 mA кірісін талап етеді, сондықтан 3–15 psi сигналын P/I түрлендіргішімен (Moore Industries SPA2 немесе Rototherm PT-I) түрлендіріңіз, ол 3–15 psi кіріс пен 4–20 mA шығысқа бапталған. Түрлендіру формуласы: mA = ((psi – 3) / 12) × 16 + 4. 1756-IF16 кіріс модулінің импедансын 250 Ω-қа орнатыңыз және 20.8 mA-да артық диапазон, 3.8 mA-да төмен диапазон дабылдарын баптаңыз.

Invensys I/A Series FBM04 үшін P/I түрлендіргішінің шығысын FBM04 арна терминалдарына қосыңыз. Foxboro Control Software-де AI функция блогын URV және LRV температура мәндері үшін HSCI және LSCI параметрлерімен баптаңыз. ITYPE-ты 1 (4–20 mA режимі) етіп орнатыңыз. Егер екі құрылғы ортақ сигнал жерін пайдаланбаса, оқшаулағыш тосқауыл (Phoenix Contact MCR-SL-CUR-I-I) қолданыңыз — жерлік контур шуылдары 0.04–0.1 mA қате енгізеді, бұл 200°C диапазонда 0.5–1.25°C-қа тең.

Алты кең таралған алаңдағы ақау

• Ақау 1 — Шығыс жоғары деңгейде (15+ psi): Сопло май тұманымен бітелген. Жабдықтау ауасын ажыратып, құрғақ азотпен 5 psi қысымда тазалаңыз. Жабдықтау сүзгі элементін ауыстырыңыз. Егер ақау 90 күн ішінде қайталанса, жоғары жағында кептіргіш орнатыңыз.
• Ақау 2 — Шығыс төмен деңгейде (3 psi-ден төмен): Жабдықтау қысымы 18 psi-ден төмендеді. Реттегіш пен сүзгі дифференциалды қысым индикаторын тексеріңіз. Егер дифференциал 5 psi-ден асса, сүзгіні ауыстырыңыз.
• Ақау 3 — Шығыс тербелісі (±0.3 psi ауытқу): Реле күшейткішінің шар клапанының орны тозған. Реле жинағын ауыстырыңыз — алаңда шар орнына өңдеу жасамаңыз.
• Ақау 4 — 6 айдан кейін нөлдің ауытқуы: 60°C жоғары қоршаған орта температурасында серіппе металдың шаршауы. Бергіш корпусын оқшаулаңыз. Егер нөл ауытқуы айына 0.5%-дан асса, калибрлеу аралығын 6 айға қысқартыңыз.
• Ақау 5 — Суық түйін компенсация қатесі (термопара түрлері): Маусымдар арасында қоршаған орта температурасының 20°C-тан жоғары өзгеруі. Термоқаптаманы орнатыңыз немесе суық түйін әсері жоқ RTD элементіне ауысыңыз.
• Ақау 6 — Диапазон ортасында сызықсыз шығыс: Флаппер механизміндегі осьтік мойынтіректің тозуы. Нөл және диапазон калибрленеді, бірақ орталық қате диапазонның 1%-нан асады. Бергіш корпусын ауыстырыңыз — бұл механизм алаңда қызмет көрсетілмейді.

Қорытынды және іс-әрекет бойынша кеңес

Пневматикалық температура бергіштер дұрыс қызмет көрсетілгенде сенімді аспаптар болып табылады. Біріншіден, әрқашан калибрленген портативті өлшегішпен жұмысқа қосыңыз — тұрақты өлшегіштер орнату нүктесін тексеруге жеткілікті дәл емес. Екіншіден, 3–15 psi шығысын калибрленген P/I түрлендіргіші арқылы 4–20 mA-қа түрлендіріп, содан кейін Allen-Bradley ControlLogix немесе Invensys I/A Series модульдеріне қосыңыз. P/I түрлендіргіш ақауларын анықтау үшін модульдің төмен және жоғары диапазон дабылдарын орнатыңыз. 60°C жоғары қоршаған орта температурасы немесе төмен сапалы ауа жүйелерінде бергіштердің калибрлеу аралығын 6 айға дейін қысқартыңыз. Калибрлеу циклдары бойынша орталық қате тенденциясын бақылаңыз — жылына диапазонның 0.5%-нан асатын орталық қате механизмнің тозуын білдіреді және алдын алу мақсатында ауыстыруды негіздейді.

Автор: Тан Цзянмин — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.