
溫度變送器產(chǎn)品及應(yīng)用
(一)溫度變送器概述
在進(jìn)行溫度測(cè)量的工業(yè)場(chǎng)合,使用熱電偶、熱電阻傳感器的測(cè)量方法是主要的形式。由于現(xiàn)場(chǎng)與控制室的位置相距較遠(yuǎn),如不使用變送器,直接將傳感器信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,存在電纜成本過(guò)大及抗干擾能力弱的缺陷。

如圖所示,現(xiàn)場(chǎng)與儀表控制室距離較遠(yuǎn)(幾十米到上千米),傳感器經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)接線盒后,根據(jù)傳感器種類的不同,采用不同材質(zhì)的電纜線,對(duì)每個(gè)測(cè)量點(diǎn),都需要獨(dú)立地進(jìn)行長(zhǎng)距離的、低失真的物理信號(hào)傳輸。對(duì)于熱電阻,每個(gè)測(cè)量點(diǎn)全少需兩根銅線(二線制),遠(yuǎn)距離時(shí),必須進(jìn)行線路電阻的匹兩己,否則必須增加線路(三線制、四線制);對(duì)于熱電偶,每個(gè)測(cè)量點(diǎn)需一對(duì)與傳感器種類一致的補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行長(zhǎng)距離連接,在多測(cè)量點(diǎn)并且距離較長(zhǎng)時(shí),電纜成本會(huì)高的無(wú)法接受,所以不得不增加恒溫點(diǎn),對(duì)冷端進(jìn)行集中的匯集,以減少補(bǔ)償導(dǎo)線的使用。設(shè)N為測(cè)量點(diǎn)數(shù),則電纜芯數(shù)=2*N(二線制熱阻、熱電偶)或電纜芯數(shù)=3*N(三線制熱阻)或電纜芯數(shù)=4*N(四線制熱阻)。
除了電纜成本外,如何解決長(zhǎng)距離傳送中對(duì)信號(hào)的干擾及信號(hào)的失真,又是工程應(yīng)用中難題。
因此,國(guó)內(nèi)外溫度儀表生產(chǎn)廠家,將溫度變送器產(chǎn)品作為主要的產(chǎn)品門(mén)類。用于現(xiàn)場(chǎng)安裝式溫度變送單元。它采用二線制傳送方式,4~20mA信號(hào)環(huán)路同時(shí)作為變送器電源輸入。其中的小型的模塊式結(jié)構(gòu)產(chǎn)品,由于可直接安裝于原有的接線盒或小型隔爆盒內(nèi),與傳感器形成一體化結(jié)構(gòu),通過(guò)4~20mA信號(hào)環(huán)路進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸?shù)姆绞剑絹?lái)越被用戶接受,市場(chǎng)前景很大。

如圖所示,變送器可以安裝于現(xiàn)場(chǎng)。大都情況下,變送器與熱電偶、熱電阻直接連接,形成一體化結(jié)構(gòu)。也可根據(jù)需要(位置要求、集中要求、表面溫度等因素),熱電偶、熱電阻先連接接線盒,再與較近的合適位置的變送器連接,形成分體式結(jié)構(gòu)。溫度變送器的使用,解決現(xiàn)場(chǎng)與儀表控制室距離較遠(yuǎn)情況下,通過(guò)較大信號(hào)4~20mA的傳輸,提高干擾能力;同時(shí),又由于傳輸信號(hào)較大,對(duì)電纜線材質(zhì)的要求降低:電纜芯數(shù)明顯減少,設(shè)N為測(cè)量點(diǎn)數(shù),則電纜芯數(shù)=N+1(4~20mA信號(hào)變送器),特別如采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù),僅使用一條總線電纜。
早期的溫度變送器,從溫度信號(hào)的采集、處理,到變送信號(hào)的控制,均采用模擬技術(shù),通用性較差,備品規(guī)格較多。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,目前主流市場(chǎng)的溫度變送器產(chǎn)品,大量采用能自匹配各種傳感器采集、處理的數(shù)字技術(shù),變送量程也采用根據(jù)組態(tài)信息自動(dòng)調(diào)整量程的數(shù)字技術(shù),形成適合各種傳感器輸入、不同變送量程需要的通用的變送器平臺(tái),大大方便不同工程上對(duì)溫度變送器產(chǎn)品的采購(gòu)。
采用數(shù)字技術(shù)的溫度變送器,作為新一代測(cè)量?jī)x表可廣泛應(yīng)用于冶金、電力、化工等工業(yè)部門(mén)。溫度變送器的應(yīng)用,對(duì)用戶可節(jié)約電纜成本;數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用對(duì)模塊的通用性提供解決方案,減少備件的采購(gòu)成本。
(二)溫度變送器產(chǎn)品系列
上自儀公司擁有我困最早從事溫度傳感器研發(fā)與生產(chǎn)的專業(yè)廠家一一自動(dòng)化儀表三廠。其產(chǎn)品廣泛用于電力(火電、核電)、化工、鋼鐵等領(lǐng)域。在溫度變送器產(chǎn)品上,主要有以下系列:
1)基于雙腔隔爆結(jié)構(gòu)的變送器,該系列產(chǎn)品均采用數(shù)字化技術(shù),輸入采用全信號(hào)輸入技術(shù),具有顯示及本地操作功能,具有完善的標(biāo)準(zhǔn)變送(4~20mA)、HART、PROFIBUS-PA、FF-H1等產(chǎn)品系列,并即將推出功能安全產(chǎn)品(SIL3)。
2)模塊式溫度變送器,包括標(biāo)準(zhǔn)變送器(4~20mA)、PROFIBUS-PA、FF-H1等產(chǎn)品系列,并即將推出具有HART總線功能的產(chǎn)品及具有電氣隔離性能的模塊式變送器產(chǎn)品。對(duì)具有現(xiàn)場(chǎng)總線的該系列產(chǎn)品,可有顯示及本地操作模塊的選擇。
3)多路總線式溫度采集模塊,該系列產(chǎn)品提供具有多點(diǎn)溫度測(cè)量要求的解決方案,通過(guò)集成多點(diǎn)(8點(diǎn))信號(hào)采集、單一總線輸出,為工程提供優(yōu)質(zhì)低成本產(chǎn)品系列。
上述溫度變送器產(chǎn)品從技術(shù)上均采用數(shù)字技術(shù),其輸入傳感器的種類、接線方式、變送量程、阻尼時(shí)間、報(bào)警方式等參數(shù)的組態(tài),均可由現(xiàn)場(chǎng)用戶通過(guò)產(chǎn)品適合的方式更改。方式包括專用組態(tài)器(PC+適配器)、現(xiàn)場(chǎng)總線通信命令或本地操作按鍵(隔爆盒外操作)。可接受傳感器種類及量程見(jiàn)下表:

(一)變送器產(chǎn)品介紹
1.BWQ系列溫度變送器:基于雙腔隔爆結(jié)構(gòu)的溫度變送器

2.SBWR/Z系列溫度變送器:4~20mA型模塊式溫度變送器

3.SBWQ系列溫度變送器:總線型模塊式溫度變送器

★可安裝在隔爆外殼內(nèi),組成一體化結(jié)構(gòu)的溫度變送器




