Pneimatiskā temperatūras raidītāja nodošana ekspluatācijā un lauka bojājumu diagnostika

Kā darbojas pneimatiskie temperatūras raidītāji

Pneimatiskais temperatūras raidītājs pārvērš temperatūras mērījumu proporcionālā gaisa spiediena signālā no 3 psi (apakšējā diapazona vērtība) līdz 15 psi (augšējā diapazona vērtība). Vispirms jutīgais elements — vai nu RTD (Pt100, 100 Ω) vai termopāris (J vai K tips) — rada milivoltu vai pretestības izmaiņu. Otrkārt, iekšējā Vitstona tilta ķēde pārvērš to mehāniskā sijas novirzē, kas pozicionē flappera plāksni attiecībā pret sprauslu. Treškārt, sprauslas un flappera atstarpe kontrolē atpakaļspiedienu izejas pneimatiskajā ķēdē. Visbeidzot, pneimatiskais releja pastiprinātājs pārvērš sprauslas atpakaļspiedienu stabilā 3–15 psi izejā ar 20 psi instrumentu gaisa padevi.

Sprauslas atveres diametrs parasti ir 0,010–0,015 collas. Instrumentu gaisā esošas piesārņojums — eļļas pilieni, rūsas daļiņas vai mitrums — var daļēji aizsprostot sprauslu un izraisīt izejas augstu nobīdi. Tas ir visizplatītākais lauka defekts. Uzstādiet 5 mikronu koalescējošu filtru pie raidītāja gaisa padeves ieejas un pārbaudiet elementu katras plānotās apkopes laikā.

Uzstādīšanas procedūra

• 1. solis: Pieslēdziet kalibrētu spiediena mērītāju (0–30 psi, 0,1% precizitāte) pie raidītāja izejas porta. Pieslēdziet instrumentu gaisa padevi ar 20 psi ±0,5 psi. Pielietojiet LRV temperatūru, izmantojot desmitgades pretestības kasti (piemēram, 100,00 Ω pie 0°C ar Pt100 saskaņā ar IEC 60751 linearizāciju).
• 2. solis: Pārbaudiet izeju. Tai jābūt 3,00 psi ±0,06 psi (±0,5% no diapazona). Ja virs 3,06 psi, pagrieziet nulles skrūvi pretēji pulksteņrādītāja virzienam, ja zem 2,94 psi — pulksteņrādītāja virzienā. Veiciet ceturtdaļgrieziena korekcijas un ļaujiet 30 sekundes stabilizēties.
• 3. solis: Pielietojiet URV pretestību (piemēram, 177,05 Ω pie 200°C). Izejai jābūt 15,00 psi ±0,06 psi. Regulējiet diapazona skrūvi. Pagriežot pulksteņrādītāja virzienā, izeja palielinās. Atkārtojiet nulles un diapazona regulēšanu, līdz abas galapunktu vērtības ir ±0,06 psi robežās.
• 4. solis: Pielietojiet viduspunkta temperatūru (50% no diapazona). Pārbaudiet, vai izeja ir 9,00 psi ±0,12 psi. Ja viduspunkta kļūda pārsniedz 0,5 psi, tas norāda uz nelinēaritāti flappera mehānismā vai nolietotu ass gultni — nomainiet raidītāju.
• 5. solis: Dokumentējiet sākotnējās un gala vērtības kalibrācijas žurnālā, iekļaujot padeves spiedienu, apkārtējās vides temperatūru un jutīgā elementa pretestības vērtības. Tas atbilst IEC 61511 pārbaudes testu dokumentācijas prasībām.

Integrācija ar Allen-Bradley ControlLogix un Invensys I/A Series

Allen-Bradley ControlLogix pieprasa 4–20 mA ieeju, tāpēc pārvērtiet 3–15 psi, izmantojot P/I pārveidotāju (Moore Industries SPA2 vai Rototherm PT-I), konfigurētu 3–15 psi ieejai un 4–20 mA izejai. Pārvēršanas formula: mA = ((psi – 3) / 12) × 16 + 4. Konfigurējiet 1756-IF16 ieejas moduli ar pretestību 250 Ω un iestatiet pārsnieguma trauksmi pie 20,8 mA un zemākās robežas trauksmi pie 3,8 mA.

Invensys I/A Series FBM04 gadījumā pieslēdziet P/I pārveidotāja izeju FBM04 kanāla termināļiem. Foxboro vadības programmatūrā konfigurējiet AI funkcijas bloku ar HSCI un LSCI parametriem URV un LRV temperatūras vērtībām. Iestatiet ITYPE uz 1 (4–20 mA režīms). Izmantojiet izolācijas barjeru (Phoenix Contact MCR-SL-CUR-I-I), ja abi ierīces nesadala kopēju signāla masu — zemes cilpas troksnis rada 0,04–0,1 mA kļūdu, kas atbilst 0,5–1,25°C 200°C diapazonā.

Seši izplatīti lauka defekti

• Defekts 1 — izeja sasniegusi augstu līmeni (15+ psi): Sprausla aizsprostota ar eļļas miglu. Atvienojiet padeves gaisu un iztīriet ar sausu slāpekli pie 5 psi. Nomainiet padeves filtra elementu. Ja defekts atkārtojas 90 dienu laikā, uzstādiet desikanta žāvētāju pirms raidītāja.
• Defekts 2 — izeja sasniegusi zemu līmeni (zem 3 psi): Padeves spiediens nokritis zem 18 psi. Pārbaudiet regulatoru un filtra spiediena starpības indikatoru. Nomainiet filtru, ja spiediena starpība pārsniedz 5 psi.
• Defekts 3 — izejas svārstības (±0,3 psi oscilācija): Releja pastiprinātāja lodveida vārsta sēde nolietojusies. Nomainiet releja komplektu — nelietojiet lodveida sēdes slīpēšanu lauka apstākļos.
• Defekts 4 — nulles nobīde pēc 6 mēnešiem: Atspermetāla nogurums apkārtējās temperatūrās virs 60°C. Izolējiet raidītāja korpusu. Ja nulles nobīdes ātrums pārsniedz 0,5% mēnesī, saīsiniet kalibrācijas intervālu līdz 6 mēnešiem.
• Defekts 5 — aukstā savienojuma kompensācijas kļūda (termopāru tipi): Apkārtējās temperatūras izmaiņas virs 20°C sezonu laikā. Uzstādiet termisko aizsardzību vai pārejiet uz RTD elementu, kam nav aukstā savienojuma efekta.
• Defekts 6 — nelinēāra viduspunkta izeja: Flappera mehānisma ass gultņa nolietojums. Nulles un diapazona kalibrācija ir pareiza, bet viduspunkta kļūda pārsniedz 1% no diapazona. Nomainiet raidītāja korpusu — šis mehānisms lauka apstākļos nav apkalpojams.

Nobeigums un ieteikumi darbībām

Pneimatiski temperatūras raidītāji ir uzticami instrumenti, ja tos pareizi uztur. Vispirms vienmēr veiciet uzstādīšanu ar kalibrētu pārnēsājamu mērītāju — pastāvīgie mērītāji nav pietiekami precīzi iestatījumu pārbaudei. Otrkārt, pārvērtiet 3–15 psi izeju uz 4–20 mA, izmantojot kalibrētu P/I pārveidotāju, pirms pieslēgšanas Allen-Bradley ControlLogix vai Invensys I/A Series moduļiem. Iestatiet moduļu zemākās un augstākās robežas trauksmes, lai atklātu P/I pārveidotāja kļūmes. Samaziniet kalibrācijas intervālu līdz 6 mēnešiem raidītājiem apkārtējās temperatūrās virs 60°C vai slikta gaisa kvalitātes sistēmās. Uzraugiet viduspunkta kļūdas tendenci kalibrācijas ciklu laikā — ja viduspunkta kļūda pieaug vairāk par 0,5% no diapazona gadā, tas norāda uz mehānisma nolietojumu un pamato proaktīvu nomaiņu.

Autors: Tan Jianming ir rūpnieciskās automatizācijas inženieris ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi PLC, DCS un vadības sistēmās.