Termopāru pagarinājuma un kompensācijas kabeļi: izvēle, uzstādīšana un lauka bojājumu novēršana

Izpratne par atšķirību: pagarinājuma un kompensējošais kabelis

Atšķirība starp pagarinājuma un kompensējošajiem kabeļiem ir pamatīga. Pagarinājuma kabeļi izmanto vadītāju sakausējumus, kas ir identiski termopāra vadiem. Kompensējošie kabeļi izmanto citus, lētākus sakausējumus, kas termopāra EMF īpašības aptuveni atdarina tikai ierobežotā temperatūras diapazonā, parasti no 0°C līdz 200°C.

Pagarinājuma kabeļi nodrošina augstāku precizitāti plašākā temperatūras diapazonā. Tomēr tie ir dārgāki un stingrāki, lai tos novadītu caur kanālu. Kompensējošie kabeļi piedāvā praktisku kompromisu kabeļu līnijām apkārtējā temperatūrā, kur kabelis nekad nepārsniedz 100°C. Izmantojiet pagarinājuma kabeļus, ja kabeļa maršruts iet tuvu krāsnīm, tvaika caurulēm vai citiem siltuma avotiem.

Katra termopāra tips prasa savu atbilstošu kabeli. K tipa termopāram jābūt savienotam ar KX tipa pagarinājuma kabeli vai KC tipa kompensējošo kabeli. Veidojot dažādu tipu savienojumu, savienojuma punktā rodas jauns EMF, kas tieši ietekmē mērīto temperatūru. ABB TTF300 temperatūras raidītāji klusējot pieņem ieejas kļūdas — raidītājs vienkārši ziņo nepareizu vērtību bez trauksmes signāla. ABB DSAI 155A 14 kanālu termopāra modulis un ABB AI835A analogās ieejas modulis (TC/MV) tiek izmantoti 800xA sistēmās termopāru signālu iegūšanai.

IEC un ANSI krāsu kodēšanas standarti

Krāsu kodēšana atšķiras atkarībā no standarta un reģiona. Vispirms noskaidrojiet, kurš standarts attiecas uz jūsu objektu.

Saskaņā ar IEC 60584-3, K tipa pagarinājuma kabeļa pozitīvais vadītājs ir zaļš, bet negatīvais — balts. Kopējais kabeļa apvalks ir zaļš. Saskaņā ar ANSI/ASTM E230, pozitīvais vadītājs ir dzeltens, bet negatīvais — sarkans. Kopējais apvalks ir dzeltens.

Honeywell TDC3000 un Experion uzstādījumi Ziemeļamerikas rūpnīcās seko ANSI krāsu kodiem. ABB System 800xA rūpnīcas Eiropā seko IEC kodiem. Vienmēr pārbaudiet, kuru standartu izmanto rūpnīcas P&ID un instrumentu indekss pirms kabeļa pasūtīšanas. Bieža kļūda rūpnīcas paplašināšanas laikā ir IEC un ANSI kabeļu sajaukšana vienā savienojuma kastē, kas apgriež polaritāti visiem tajā grupā esošajiem termopāriem. ABB AI835 analogās ieejas modulis (TC/MV) atbalsta gan IEC, gan ANSI termopāru tipus, ja tas ir pareizi konfigurēts 800xA aparatūras veidotājā.

Pareizas uzstādīšanas prakse

• 1. solis: Nosakiet termopāra tipu no instrumenta marķējuma un datu lapas. Apstipriniet tipu pirms kabeļa griešanas.
• 2. solis: Izvēlieties pareizo kabeļa daļas numuru, izmantojot ražotāja salīdzināšanas tabulu. Gan Honeywell, gan ABB publicē termopāru kabeļu izvēles rokasgrāmatas savām temperatūras raidītāju produktu līnijām.
• 3. solis: Novadiet kabeli prom no augstsprieguma barošanas kabeļiem. Elektromagnētiskā traucējuma no 400V motora barotnēm rada troksni milivoltu līmeņa termopāra signālā. Saglabājiet vismaz 150 mm attālumu vai izmantojiet ekrānētu kabeli un zemējiet ekrānu tikai vienā galā.
• 4. solis: Pievienojiet vadītājus, izmantojot pareizos kompensējošos termināļus. Nekad nelietojiet standarta vara spailes. Uzstādiet termināļus, kas paredzēti konkrētajam termopāra tipam. ABB savienojuma kastes katalogs TB204 un Honeywell tipam specifiskas savienojuma galviņas ietver atbilstošus termināļus, kas novērš nejaušas vara savienojuma vietas.
• 5. solis: Pievienojiet pozitīvo vadītāju pie pozitīvā termināļa, kas apzīmēts ar plus zīmi vai ar vadītāja krāsu, kas norādīta projekta vadu shēmā. Apgriezta polaritāte rada temperatūras rādījumu, kas kustas pretēji faktiskajai procesa temperatūrai.
• 6. solis: Noslēdziet kabeļa ieejas savienojuma kastēs ar ūdensizturīgām blīvēm, kas atbilst IP65 vai augstākam standartam. Mitruma iekļūšana pie termināļiem rada galvanisku šūnu starp dažādiem metāliem. Šī šūna pievieno nelielu, bet pastāvīgu nobīdes spriegumu termopāra signālam.

Biežāk sastopamie bojājumu veidi un to atpazīšana

Apgriezta polaritāte ir visbiežāk sastopamā kļūda. Temperatūras rādījums samazinās, kad procesa temperatūra paaugstinās. To var noteikt, atvienojot kabeli no raidītāja un izmērot atvērtā ķēdes milivoltu ar kalibrētu multimetrs. Pozitīva temperatūra virs apkārtējās radīs pozitīvu milivoltu, ja mērījums ir pareizs. Negatīvs rādījums apstiprina polaritātes apgriezumu.

Zemējuma kļūdas ir otra biežākā problēma. Kad kabeļa ekrāns vai vadītājs pieskaras rūpnīcas zemē divos punktos, veidojas zemējuma cilpa. Šī cilpa ievada 50 Hz vai 60 Hz maiņstrāvas troksni signālā. Honeywell Experion vēsturnieka tendences dati parāda viļņveida rakstu temperatūras rādījumā. Pārbaudiet ar milivoltu mērījumu, pieskaroties vienam zondei pie rūpnīcas zemes. Jebkurš rādījums virs 0,1 mV norāda uz zemējuma kļūdu.

Tāpēc izolācijas pretestības pārbaude jāiekļauj katrā nodošanas un regulārās apkopes procedūrā. Izmantojiet 500V megohmmēru. Izolācijas pretestība zem 1 MΩ starp jebkuru vadītāju un kabeļa ekrānu norāda uz kabeļa bojājumu, kas prasa nomaiņu.

Nobeigums un ieteikumi darbībām

Termopāru pagarinājuma un kompensējošie kabeļi nav savstarpēji aizvietojami piederumi. Tie ir precīzas mērīšanas sastāvdaļas, kas prasa rūpīgu izvēli, uzstādīšanu un apkopi. Katram projektam saskaņojiet kabeļa tipu ar termopāra tipu, pārbaudiet krāsu kodu standartus pirms vadu savienošanas un vienmēr izmantojiet CJC spējīgus raidītājus garām līnijām. Izmantojiet galviņā uzstādāmus viedos raidītājus, piemēram, Honeywell STT700 vai ABB TTF300, lai samazinātu ar kabeli saistītās kļūdas.

Veiciet izolācijas pretestības pārbaudes nodošanas laikā un pēc jebkādām rūpnīcas modifikācijām, kas skar temperatūras cilpas. Šie pasākumi aizsargā mērījumu precizitāti un novērš dārgas procesa traucējumus, ko izraisa nepareizi nolasīts temperatūras signāls.

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