Täydellinen opas kaksielementtiseen RTD-johdotukseen: liitännät, redundanssi ja valinta

Avaat teollisuuslämpötila-anturin liitospään ja löydät kaksi lyijyjohtosarjaa yhden sijasta. Tämä on ensimmäinen vihje, että tarkastelet kaksielementtistä RTD-johdotusta. Kaksielementtinen RTD sisältää kaksi sähköisesti riippumatonta resistiivistä lämpötilailmaisinta samassa kotelossa tai suojakuoressa, ja näiden elementtien kytkentätapa määrittää, saatko redundanssin, keskiarvon lukeman vai kaksi erillistä signaalia prosessin ohjaamiseen ja suojaukseen.

Lyhyt vastaus useimpiin kaksielementtisiin RTD-johdotuskysymyksiin on yksinkertainen: käsittele jokaista elementtiä erillisenä RTD:nä. Jokaisella elementillä on oma vastus-lämpötila-ominaisuus, ja jokainen elementti voidaan liittää omaan lähettimeensä, säätimeensä tai turvajärjestelmäänsä. Kaksielementtijohdotuksesta kiinnostavampaa tekee se, kuinka käytät tätä riippumattomuutta kentällä.

Tämä opas kattaa kaksielementtisen RTD-johdotuksen perusteet, 2-, 3- ja 4-johdinliitännät, yleiset kokoonpanot, lähettimen kytkennän, redundanssilogiikan, asennuskäytännöt, kalibroinnin ja vianetsinnän. Se sisältää myös panssaroitujen, koottavien ja räjähdyssuojattujen mallien valintaneuvoja, jotta voit tehdä langat itsevarmasti arvaamatta.

Mikä on kaksielementtinen TTK?

Kaksielementtinen RTD on vastuslämpötila-anturi, joka sisältää kaksi erillistä platina-anturielementtiä samassa suojaputkessa, -suojuksessa tai -kokoonpanossa. Jokainen elementti on tyypillisesti ohutkalvo- tai lankakääretty platinavastus, jonka nimellisvastus on 100 ohmia 0 °C:ssa ja jota kutsutaan yleisesti Pt100:ksi. Molemmat elementit on eristetty sähköisesti toisistaan ​​ja metallivaipasta, joten niitä voidaan käyttää täysin itsenäisesti.

Jokaisella elementillä on oma sarja lyijyjohtoja. Kaksielementtisessä RTD:ssä on siksi kaksi, kolme tai neljä johtoa elementtiä kohden sisäisestä liitäntätyypistä riippuen. Yleisimmät kaksielementtiset Pt100-anturit sisältävät kuusi johtoa: kolme johtoa elementille yksi ja kolme johdinta elementille kakkoselle. Kahdeksanjohtimisversioita, joissa on neljä johtoa elementtiä kohden, on saatavana instrumentointiin, joka vaatii todellista nelijohtimista tarkkuutta molemmilta elementeiltä.

Mekaaninen rakenne voi olla kokoonpanotyyppinen liitinpäällä, vaipallinen joustavalla mineraalieristeisellä kaapelilla tai räjähdyssuojattu tyyppi, jossa on tulenkestävä kotelo. Anturielementit on yleensä sijoitettu lähekkäin, joten molemmat edustavat samaa prosessilämpötilapistettä. Tämä fyysinen läheisyys tekee kaksielementtisistä RTD:istä houkuttelevia turvallisuuskriittisille ja redundanteille mittauksille yhdessä prosessissa.

Tyypilliset elementit ja materiaalit

• Platinaohutkalvoelementit, joiden nimellisvastus 100 ohmia 0 °C:ssa
• Lankakierretyt elementit korkean tärinän tai korkeiden lämpötilojen vakautta varten
• Nikkeli- tai kuparielementit erikoissovelluksiin, vaikka Pt100 on edelleen hallitseva
• Keraaminen tai lasikotelo, joka eristää elementin ja suojaa sitä kosteudelta
• Erittäin puhdasta alumiinioksidi- tai magnesiumoksidijauhetta vaipallisina versioina

Kaksielementtinen rakenne ei muuta TTK:n perusfysiikkaa. Molemmat elementit noudattavat edelleen samaa vastus-lämpötilakäyrää, joka yleensä määritellään platinaa koskevassa IEC 60751 -standardissa. Jos yksi elementti ajautuu, epäonnistuu tai tarvitsee kalibrointia, toinen elementti jää käytettävissä mittausta varten, mikä on keskeinen käytännön hyöty.

Miksi valita kaksielementtinen TTK yhden elementin TTK:n sijaan?

Päätös asentaa kaksielementtinen RTD johtuu yleensä redundanssista, tilarajoituksista tai tarpeesta yhdistää sama lämpötilapiste useisiin ohjaus- ja valvontajärjestelmiin. Yksi elementti RTD antaa sinulle yhden vastussignaalin ja yhden vikapisteen. Kaksielementtinen RTD antaa sinulle kaksi erillistä signaalia samasta prosessipaikasta, mikä on merkittävä toiminnallinen etu.

Yleinen väärinkäsitys on, että kaksielementtiset TTK:t on tarkoitettu vain korkean turvallisuuden teollisuudenaloille, kuten sähköntuotantoon tai öljyn ja kaasun tuotantoon. Käytännössä niitä käytetään myös aina, kun prosessiinsinööri haluaa paikallisen lämpötila-ilmaisimen ja etä-DCS-signaalin samasta pisteestä ilman toista suojasuojaa. Pieni lisäanturin hinta on usein alhaisempi kuin toisen suuttimen poraaminen astiaan tai putkilinjaan.

On myös otettava huomioon, että kaksielementtinen RTD ei voi täysin korvata kahta erikseen asennettua RTD:tä, jos nämä RTD:t on sijoitettava eri fyysisiin paikkoihin. Jos tavoitteena on mitata sama piste kahdella anturilla, kaksoiselementti on yksinkertaisempi valinta. Jos tavoitteena on vertailla lämpötiloja kahdessa eri paikassa, käytä kahta erillistä yksi- tai kaksielementtianturia.

Kahden elementin RTD-johdotuksen perusteet: 2-, 3- ja 4-johdinliitännät

Jokainen kaksielementtisen RTD:n sisällä oleva elementti voidaan johdottaa samalla tavalla kuin yksittäinen RTD. Johdotusmenetelmä määrittää, kuinka tarkasti mittauspiiri pystyy kompensoimaan lyijylangan resistanssin. Kaksielementtisessä anturissa lyijyjohtojen määrä kaksinkertaistuu vastaavasti.

2-johtimisliitännässä elementtiin liitetään kaksi johtoa ja mitattu resistanssi sisältää johtojen resistanssin. Tämä menetelmä on hyväksyttävissä vain lyhyillä kaapelikulmilla ja alhaisilla tarkkuusvaatimuksilla, koska lyijyn vastus muuttuu ympäristön lämpötilan mukaan ja aiheuttaa mittausvirheitä. Kaksielementtisessä RTD:ssä, jossa on kaksi johtoa elementtiä kohden, on yhteensä neljä ulkoista johtoa.

3-johtimisliitännässä elementin yhteen päähän on kytketty kolme johtoa ja yksi yhteinen johto. Mittauspiiri mittaa yhden johtimen resistanssin ja vähentää sen kokonaissilmukasta. Tämä on yleisin teollinen kompromissi, koska se antaa hyvän johdinkompensoinnin ilman erillistä virta- ja jänniteparia. Kaksoiselementissä Pt100, jossa on kolme johtoa elementtiä kohden, on kuusi ulkoista johtoa.

4-johtimisliitännässä kaksi johdinta syöttävät vakiovirtaa ja kaksi erillistä johtoa mittaavat jännitettä elementin yli. Tämä eliminoi lyijyn vastusvirheen kokonaan, mikä tekee siitä tarkimman menetelmän. Kaksielementtisessä RTD:ssä, jossa on neljä johtoa elementtiä kohden, on kahdeksan ulkoista johtoa, mikä on harvinaisempaa, mutta tarpeellista erittäin tarkkaan mittaukseen ja laboratoriokäyttöön.

Johtojen fyysiset värit vaihtelevat valmistajittain, mutta yleinen käytäntö on käyttää yhtä väriparia elementille yksi ja toista väriparia elementille kaksi. Ennen kuin lopetat, varmista aina johdinmääritys anturin tietosivulla. Jos sekoitat elementit, saatat silti saada kelvollisia lukemia, mutta menetät tarkoitetun redundanssikartoituksen.

Käsittele johdotuksen näkökulmasta elementtiä yksi RTD A:na ja elementti 2 RTD B:nä. Pidä kaksi johdinsarjaa erillään liitospäässä ja kaapelin reitillä vähentääksesi tahattomien oikosulkujen riskiä ja yksinkertaistaaksesi tulevaa vianetsintää.

Yleiset kaksielementtiset RTD-johdotuskokoonpanot

Kun ymmärrät, että jokainen elementti on itsenäinen RTD, johdotuskokoonpanot on helppo järjestää. Yleisimmät teolliset konfiguraatiot ovat riippumaton kaksoismittaus, redundantti turvallisuusmittaus ja erilliset prosessi-/näyttösignaalit.

Itsenäinen kaksoismittaus

Elementti yksi liitetään pääohjausjärjestelmään lämpötilalähettimen kautta. Elementti kaksi liitetään paikalliseen ilmaisinlähettimeen tai tärinänvalvontajärjestelmään. Tämä on tyypillinen valinta moottorin laakereille, vaihteistoille ja kompressoreille, joissa saman laakerin lämpötilan on päästävä sekä suojareleen että omaisuudenhallintajärjestelmään.

Ylimääräinen turvallisuuden mittaus

Molemmat elementit on kytketty erillisiin analogisiin tulokortteihin tai erillisiin turvalogiikoihin. Jos elementti yksi epäonnistuu, elementti 2 jatkaa prosessilämpötilan antamista. Redundantissa johdotuksessa on oltava erilliset liitospäät, erilliset kaapelit ja ihanteellisesti erilliset virtalähteet todellisen monimuotoisuuden saavuttamiseksi.

Erillinen prosessi ja näyttösignaali

Yksi elementti syöttää DCS:ää prosessin ohjaukseen, kun taas toinen elementti syöttää paneelimittaria tai käyttöliittymän näyttöä. Näin vältetään silmukan eristyskortit ja huoltohenkilöstö voi tarkistaa prosessilukeman koskematta ohjaussilmukkaan.

Sarja- tai differentiaalikokoonpanot

Harvempiin konfiguraatioihin kuuluu kahden elementin kytkeminen sarjaan likimääräisen keskimääräisen vastuksen saamiseksi tai siltaan lämpötilaeron mittaamiseksi. Näitä menetelmiä käytetään harvoin nykyaikaisissa digitaalisissa järjestelmissä, koska lähetin voi laskea keskiarvon tai eron elektronisesti paremmalla tarkkuudella.

Kun suunnittelet kytkentäkaaviota, merkitse jokainen liitin selvästi. Käytä jokaiselle elementille erillisiä lankavärejä ja määritä kaapelille yhteinen suojamaadoitus. Kaksielementtinen RTD kuudella johdolla voi näyttää pelottavalta, mutta selkeä kytkentäkaavio poistaa suurimman osan riskeistä.

Kaksielementtisen RTD:n kytkeminen lämpötilalähettimeen

Käytännöllisin kysymys kaksielementtisessä RTD-johdotuksessa on, miten lopullinen liitäntä lähettimeen tehdään. Monissa lämpötilalähettimissä on yksi RTD-tulo; kaksielementtinen anturi tarvitsee silloin kaksi lähetintä. Muissa lähettimissä on kaksi RTD-tuloa ja ne voivat hyväksyä molemmat elementit suoraan.

Tarkista lähettimen tulokonfiguraatio ennen johdotusta. Tavallisessa yksituloisessa RTD-lähettimessä on liittimet, kuten 1, 2, 3 ja 4, kolmijohtimista RTD:tä varten. Jos liität kaksielementtisen anturin kahteen yksituloiseen lähettimeen, jokainen elementti käyttää omaa liitinsarjaansa. Jos käytät kaksituloista lähetintä, määrität elementti yksi tuloon A ja elementti kaksi tuloon B.

Yleisin ja taloudellisin kenttäjärjestely on kaksi päähän asennettavaa lähetintä, jotka on asennettu RTD-liitäntäpään sisään. Tämä pitää analogisen signaalin vahvana ja paikallisena, ja voit ohjata kaksi erillistä 4–20 mA silmukkaa takaisin valvomoon. Kaksielementtisen RTD:n kuusi johtoa päätetään lähettimen liittimiin tai riviliittimeen, ja jokainen lähetin tuottaa itsenäisen virtasilmukan.

Kun vaihdat kahden elementin välillä, varmista, että lähettimen kokoonpano vastaa anturin vastuskäyrää ja kytkentätapaa. Jos esimerkiksi valitset kolmijohtimisen Pt100-tulon, lähettimen on nähtävä kolme johtoa vain yhdestä elementistä. Älä yhdistä molempien elementtien johtoja yhdeksi lähettimen tuloksi.

Vankka kaksielementtinen RTD, jossa on mineraalieristys, on usein parempi lähettimen asennuksessa, koska kaapeli taipuu helposti ja anturikärki pitää molemmat elementit samassa asennossa. Tämä tyyli lyhentää myös vasteaikaa suurireikäiseen kokoonpanotyyppiin verrattuna.

Kaksielementtinen vaippainen RTD redundantille johdotukselle Tässä kompaktissa mineraalieristetyssä RTD:ssä on kaksi anturielementtiä joustavassa vaipassa, jotka tukevat redundanttia johdotusta ilman ylimääräisiä suojasuojuksia. Sen nopea vaste sopii lähettimen asennukseen ja parantaa lämpömittausten saatavuutta. Näytä tuote →

Redundanssijohdotus korkean käytettävyyden prosesseihin

Redundantti kaksielementtinen RTD-johdotus on todistettu tapa parantaa lämpömittausten saatavuutta ilman toista suojakoteloa. Turvainstrumentoiduissa toiminnoissa toista elementtiä voidaan käyttää erillisenä suojakerroksena, mutta vain jos johdotus on myös redundantti.

Aloita anturin liitospäästä. Käytä kahta erillistä liitinriviä, toista elementille 1 ja toista elementille 2, ja mahdollisuuksien mukaan niiden välissä maadoitettu suojasuoja. Vedä kunkin elementin johdot erillisissä kaapeleissa järjestelykaappiin. Vältä ajamasta molempia elementtejä saman monijohdinkaapelin läpi, koska kaapelin tulipalo tai fyysinen vaurio voi poistaa molemmat signaalit kerralla.

Määritä kaapissa elementti yksi perusprosessinohjausjärjestelmään ja elementti kaksi turvajärjestelmään. Tämä erottelu tarjoaa toiminnallista monimuotoisuutta. Jotkut laitokset yhdistävät myös elementin 1 redundanttiseen PLC-tuloon ja elementin kaksi erilliseen tärinämonitoriin valvottua logiikkaa varten.

1. Varmista ennen asennusta, että anturissa on kaksi erillistä elementtiä ohmimittarilla.
2. Johda jokainen elementti käyttämällä samaa napaisuutta kaikissa laitteissa.
3. Aseta lähettimen vikaturvallinen toiminta avoimen piirin ja oikosulkutilanteessa.
4. Lisää diagnostiikkahälytys ohjausjärjestelmään, jos kaksi lukemaa poikkeavat enemmän kuin asetetun kynnyksen.
5. Dokumentoi redundanssilogiikka syy-seurauskaaviolla.

Koska molemmilla elementeillä on sama anturikärki, ne lukevat yleensä lähes saman lämpötilan. 2 °C - 5 °C poikkeamahälytys on tyypillinen terveelle kaksielementtiselle RTD:lle. Jos poikkeama kasvaa, se ilmoittaa anturin ajautumisesta, kosteuden sisäänpääsystä tai lyijylangan vaurioitumisesta ennen kuin jompikumpi elementti rikkoutuu kokonaan.

Hot standby -sovelluksissa DCS:n tai turvalogiikan tulee valvoa jatkuvasti molempia tuloja ja vaihtaa automaattisesti terveeseen elementtiin, kun aktiivinen epäonnistuu. Kytkentälogiikka on testattava vähintään kerran käyttöönoton aikana ja mittavan laitteen huollon jälkeen.

Kaksielementtinen RTD vs. kaksi erillistä RTD:tä

Joskus insinöörit kysyvät, onko parempi asentaa yksi kaksielementtinen RTD vai kaksi yksittäistä RTD:tä erillisiin suojakoteloihin. Vastaus riippuu prosessiporauksen saatavuudesta, vasteajasta, kustannuksista ja vaaditusta riippumattomuudesta.

Jos voit asentaa kaksi erillistä suojasuojusta, saat korkeamman tason fyysistä monimuotoisuutta, koska yksi mekaaninen isku ei voi vahingoittaa molempia antureita samanaikaisesti. Tätä tarvitaan joskus vakavissa huoltosovelluksissa tai kun ennakoivien huoltoohjelmien on vaihdettava anturit verkossa.

Jos prosessi sallii vain yhden suuttimen tai suojakuoren, kaksoiselementti RTD on käytännöllinen vastaus. Se on myös erinomainen valinta jälkiasennuksiin, koska voit vaihtaa yhden elementin anturin muuttamatta prosessiliitäntää.

Jotkut käyttäjät kysyvät, onko kahden elementin RTD vähemmän tarkka kuin yksittäinen elementti, koska nämä kaksi elementtiä eivät välttämättä ole täysin identtisiä. Käytännössä laatuvalmistajat yhdistävät molemmat elementit samaan toleranssiluokkaan. IEC 60751 -standardi sallii suurimman poikkeaman luokassa A ja luokassa B, ja hyvät kaksielementtiset anturit pitävät molemmat elementit tällä kaistalla.

Oikean Dual Element RTD -rakenteen valitseminen

Kaksielementtisiä RTD-laitteita on saatavana useissa fyysisissä rakenteissa. Oikea valinta riippuu prosessin paineesta, lämpötilasta, tärinästä, kemiallisesta vaikutuksesta ja asennusvaatimuksista. Voit usein pyytää kahden elementin konfiguraatiota vakiokokoonpanossa RTD:ssä, suojuksellisessa RTD:ssä, räjähdyssuojatussa RTD:ssä tai monipistemallissa.

Kokoa RTD on yleisin rakenne yleiskäyttöisille kaksielementtisille johdotuksille. Siinä käytetään kierre- tai laippaliitosta, jousikuormitettua sisäosaa ja valurauta- tai alumiiniliitinpäätä. Tämä antaa tarpeeksi tilaa kahdelle kolmijohtimiselementille ja kahdelle päähän asennettavalle lähettimelle.

Tärinäherkillä alueilla kompaktilla liitospäällä varustettu vaippainen RTD on turvallisempi, koska siinä on pienempi momenttivarsi ja se kestää mekaanista rasitusta. Vaipalliset kaksielementtielementit reagoivat myös nopeammin, mikä tekee niistä hyödyllisiä, kun lämpökarkailu on havaittava nopeasti.

Vaarallisilla alueilla kaksielementtinen RTD on asennettava räjähdysturvalliseen koteloon tai sisäisen turvaesteen läpi. Johdotussäännöt noudattavat paikallista alueluokitusta, eivät vain anturin IP-luokitusta. Tarkista aina tuotetodistus ja kaapeliläpivientien hyväksyntä.

Jos kaksoiselementtiä RTD:tä käytetään redundanttiseen turvatoimintoon, pyydä liitin- ja liitinjärjestely, joka estää vahingossa tapahtuvan ristikkäisjohdotuksen elementtien välillä. Jotkut valmistajat tarjoavat tähän tarkoitukseen avainliittimiä tai värillisiä riviliittimiä.

Assembly RTD prosessien valvontaa varten Monipuolinen anturi suoraa nesteen, kaasun ja pintalämpötilan mittaukseen, helposti integroitava näyttö- ja tallennusvälineisiin. Sen vankka rakenne sopii prosessien ohjaukseen ja luotettavaan reaaliaikaiseen tiedonkeruuun. Näytä tuote →

Parhaat asennuksen ja lopettamisen käytännöt

Hyvä kaksielementtinen RTD-johdotus alkaa hyvästä mekaanisesta asennuksesta. Anturin tulee olla kokonaan työnnettynä suojakuoppaan tai prosessireikään, ja liitinpään tulee olla suunnattu siten, että kaapelin läpiviennit osoittavat alaspäin veden sisäänpääsyn vähentämiseksi. Asennusmomentin tulee noudattaa kierretyyppiä; NPT- tai M20-liitännän liiallinen kiristäminen voi muuttaa anturin muotoa ja siirtää elementtejä.

Kun päätät johdot, vältä leikkaamasta niitä lyhyemmiksi kuin on tarpeen. Jos myöhempää johdotuksen vaihtoa tarvitaan, tarpeeksi varapituutta mahdollistaa uudelleenpäättäminen. Käytä kierretyissä johtimissa holkkeja, äläkä jätä irtonaisia ​​säikeitä, jotka voivat aiheuttaa oikosulun pään koteloon.

Pidä RTD-signaalikaapelit ja virtakaapelit erillään. Suositeltu vähimmäisetäisyys on 12 tuumaa vaihtovirtajohdoista, ja risteys on suorassa kulmassa, jos sitä ei voida välttää. Tämä vähentää indusoitunutta kohinaa, joka voi aiheuttaa virheellisiä lukemia 3-johtimisliitännässä.

Kaksielementtisessä RTD:ssä suojakaivossa nämä kaksi elementtiä sijaitsevat yleensä samalla syvyydellä. Jos tarvitset kaksi eri lämpötilapistettä yhteen reaktoriin, valitse monipisterakenne tavallisen kaksoiselementin sijaan, koska tavallinen kaksoiselementti ei voi mitata kahta eri paikkaa.

Suorita johdotuksen jälkeen yksinkertainen jatkuvuuden tarkistus kunkin elementin ja sen lähettimen välillä. Käytä meggeriä vain lähetin irrotettuna, äläkä koskaan käytä RTD-elementteihin yli nimelliseristystestijännitettä.

Kaksielementtisten RTD-laitteiden kalibrointi ja testaus

Kaksielementtiset RTD:t on testattava molemmilla elementeillä, ei vain yhdellä. Monet kasvit tekevät sen virheen, että kalibroivat elementin yksi ja olettavat, että elementti kaksi on identtinen. Vaikka molemmilla elementeillä on sama kotelo, ne voivat vanheta eri tavalla lämpösyklin, tärinän ja kosteusaltistuksen vuoksi.

Luotettavin testi on tarkkuusvastusmittaus vertailulämpötilassa, kuten jäähauteessa tai kuivalohkokalibraattorissa. Vertaa mitattua vastusta IEC 60751 -taulukkoon. Pt100-elementille 0 °C:n pitäisi olla noin 100,00 ohmia ja 100 °C:n pitäisi olla noin 138,51 ohmia.

Kun suoritetaan 3-johtiminen kalibrointi, kalibraattorin tulee käyttää samaa johtojärjestelyä kuin asennettu lähetin. Jotkut kannettavat kalibraattorit kompensoivat lyijyresistanssin automaattisesti, mutta sinun on kerrottava heille, mitä johdinkokoonpanoa käytät.

1. Irrota molemmat elementit lähettimistä ennen testausta.
2. Mittaa jokaisen johtoparin välinen vastus varmistaaksesi, että elementti ei ole auki.
3. Tarkista eristysresistanssi kunkin elementin ja vaipan välillä 100 V DC meggerillä.
4. Upota anturikärki kalibrointihauteeseen ja anna aikaa lämpötasapainoon.
5. Kirjaa muistiin elementin 1 ja elementin kaksi resistanssi kussakin asetuspisteessä.
6. Hyväksy anturi, jos molemmat elementit täyttävät vaaditun toleranssiluokan.

Suorita myös kriittisten turvallisuussovellusten silmukkatesti jokaisen lähettimen ja ohjausjärjestelmän tulokortin kautta. Tämä varmistaa, että johdotus anturista näyttöön on jatkuva ja että vikaturvallinen tila toimii, kun elementti on irrotettu.

Jos kaksi elementtiä lukevat oikein huoneenlämmössä, mutta poikkeavat korkeassa lämpötilassa, tarkista vaipan mekaaninen rasitus tai kosteus. Kosteuden saastuttama mineraalieristys voi aiheuttaa shunttivastuksen, joka näkyy alhaisena lukemana korkeassa lämpötilassa.

Huolto ja vianetsintä Dual Element RTD -johdotus

Kun kaksielementtinen RTD-johdotussilmukka näyttää virheellisen lukeman, nopein tapa on tunnistaa viallinen elementti ja vian tyyppi. Avoin piiri yleensä saa lähettimen skaalaamaan ylös tai alas sen vikasietoasetuksen mukaan. Oikosulku voi aiheuttaa alhaisen vastuksen lukeman, usein lähellä kaapelin vastusta.

Aloita mittaamalla molemmat elementit liitospäästä. Terveen Pt100-elementin resistanssiarvon tulee olla yhdenmukainen ympäristön lämpötilan kanssa. Jos yksi elementti lukee auki, vika on anturin sisällä tai sen sisäisessä johdinliitännässä. Jos molemmat elementit lukivat auki, ongelma on todennäköisemmin yhteisessä kaapeliholkissa tai vakavan mekaanisen vaurion jälkeen.

Tarkista jokaisen johdon värikoodi ennen kuin luotat mittaukseen. Jotkut kaksielementtiset anturit käyttävät samoja lankavärejä molemmille elementeille, mikä helpottaa väärän parin määrittämistä. Jos lähetin näyttää lukeman, joka on täsmälleen yksielementtivastus, olet saattanut kytkeä vain yhden elementin ja jättänyt toisen auki.

Yleinen johdotusvirhe 6-johtimisessa kaksielementtisessä RTD:ssä on elementin 1 kolmen johdon kytkeminen 3-johtimiseen lähettimeen, kun lähettimen tulo on konfiguroitu yhdelle elementille, mutta elementin 2 yhteisellä johdolla. Tämä luo korkean resistanssilukeman, koska piiri kulkee molempien elementtien läpi sarjassa.

Säännölliseen huoltoon tulee sisältyä kaikkien ruuviliittimien kiristäminen, koska lämpölaajeneminen voi löystyä ajan myötä. Tarkasta myös liitospään tiiviste. Kosteus on suurin syy eristysvaurioihin RTD-liittimissä, ja se voi vaikuttaa molempiin elementteihin eri nopeudella.

Vianetsintätukea varten pidä instrumenttikansiossa yksinkertainen diagnostiikkataulukko, jossa on odotettavissa olevat vastusarvot yleisissä lämpötiloissa. Tämän ansiosta teknikot voivat nopeasti päättää, vaihdetaanko anturi vai etsitäänkö johdotusta.

Kaksielementtiset RTD-hakemustapaukset ja valintakriteerit

Kaksielementtisiä RTD:itä esiintyy lähes kaikilla aloilla, jotka tarvitsevat luotettavan lämpötilan mittauksen. Yleisimmät sovellukset ovat moottorin ja generaattorin laakerit, pumpun tiivisteet, kompressorin poistolinjat, lämmönvaihtimet, voimalaitoksen syöttövesi ja kemiallisten reaktorien pintalämpötilat.

Moottorin laakerissa ensimmäinen elementti menee suojareleelle, joka laukaisee moottorin korkeassa lämpötilassa ja toinen elementti jatkuvaan lämpötilan valvontaan. Näin vältytään siltä, ​​että yksittäinen viallinen rele kytkee moottorin offline-tilaan odottamatta. Anturi on yleensä halkaisijaltaan pieni vaipallinen kaksoiselementti RTD, joka on työnnetty laakeripesään porattuun reikään.

Lämmönvaihtimessa kaksoiselementti RTD asennetaan usein poistosuuttimeen. Yksi elementti syöttää ohjaussilmukkaa, joka säätää jäähdytysveden virtausta; toinen elementti syöttää energianvalvontajärjestelmää tai turvalukkoa. Sama lähestymistapa toimii uuneissa ja tuuletinjäähdyttimissä.

Vaarallisilla alueilla, kuten öljy- ja kaasulaitoksissa, räjähdyssuojattu kaksielementtinen RTD vaaditaan, kun lähetin tai liittimet sijaitsevat luokitellun alueen sisällä. Tulenkestävä kotelo estää sisäisen sähkövian sytyttämisen ympäröivään ilmaan. Koska anturissa on kaksi elementtiä, toista voidaan käyttää prosessin ohjaukseen ja toista turvapysäytystoimintoon, joka on itsenäisesti sertifioitu.

Kemiantehtaissa, joissa on syövyttäviä aineita, korroosionestoelementti RTD, jossa on PTFE-vuorattu suojasuoja, antaa kaksi signaalia ja suojaa platinaelementtejä happohyökkäykseltä. Samat kytkentäperiaatteet pätevät, mutta suojasuojuksen materiaali ja asennuspituus on määritettävä oikein.

Räjähdyssuojattu RTD for Hazardous Areas Tämä anturi on suunniteltu räjähdysalttiisiin ympäristöihin, joissa on hiilivetyjä, ja se mittaa jopa 1300 °C:n lämpötilaa turvallisesti ja tarkasti. Soveltuu jalostamoihin ja kemianlaitoksiin, jotka tarvitsevat turvallista lämpötilan valvontaa epävakaissa olosuhteissa. Näytä tuote →

Kun määrität kaksoiselementin RTD:tä, anna tarkka lämpötila-alue, prosessiliitoksen koko, sisäänvientisyvyys, suojasuojuksen materiaali, sähköpäätetyyppi ja elementin toleranssiluokka. Hyvin kirjoitettu spesifikaatio säästää asennusaikaa ja vähentää käyttöönottovirheitä.

Visuaalinen yleiskatsaus: Missä kaksielementtisiä RTD:itä käytetään

Jotta ymmärtäisimme paremmin, kuinka kaksielementtisiä RTD:itä sovelletaan teollisuuslaitosten kunnossapidossa, on hyödyllistä tarkastella sovellusten tyypillistä jakautumista. Seuraava kaavio on havainnollinen jaottelu kenttäpalvelukokemuksen ja yleisen instrumenttisuunnittelun perusteella.

Se näyttää kaksielementtisten RTD-laitteistojen osuuden ensisijaisen toiminnon mukaan: redundanssi, erillinen näyttö/ohjaus, lämpötilan keskiarvo ja kalibrointireferenssi. Tämä jakelu auttaa laitosinsinöörejä päättämään, mikä johdotuskokoonpano kannattaa ensin hallita.

Kaavio kattaa neljä laajaa toimintoa. Redundantti mittaus hallitsee, koska turvajärjestelmät vaativat yhä useammin kahta riippumatonta anturia yhdessä pisteessä. Seuraavassa on erillinen näyttö/ohjaus. Lämpötilan keskiarvon laskeminen on yleisempää suurissa ilmajäähdytteisissä lämmönvaihtimissa. Kalibrointireferenssi on kapea, mutta arvokas käyttö.

Koska tiedot eivät ole sidottu yhteen toimialaan, niitä tulee käsitellä suunnitteluviitteenä eikä varmennettuna tilastotaulukona. Tärkeää on, että RTD:n kahta elementtiä ei aina ole kytketty pelkkään redundanssiin.

Katsotaanpa nyt vaakasuuntaista pylväskaaviota.

Kaavio osoittaa, että redundantti turvajohdotus on suurin luokka, mutta se ei ole ainoa syy käyttää kaksielementtianturia. Toiseksi suurin luokka, ohjaus ja paikallinen näyttö, on erityisen yleinen pyörivissä koneissa, joissa käyttäjä haluaa lukea lämpötilaa paikallisesti, kun taas DCS jatkaa prosessin ohjaamista.

Keskimääräinen lukema on noin 15 prosenttia asennuksista. Näissä tapauksissa kahta elementtiä ei käytetä itsenäisesti; ne summataan tai lasketaan keskiarvo lähettimessä edustamaan keskimääräistä lämpötilaa pinnalla. Tämä vähentää kustannuksia, jotka aiheutuvat useiden yksielementtisten antureiden asentamisesta suuren lämmittimen sisään.

Kalibroinnin referenssiosuus, noin 10 prosenttia, on pieni mutta tärkeä. Yksi elementti jää omistettuna referenssiliitännälle, kun taas toista elementtiä käytetään normaaliin mittaukseen. Näin teknikot voivat tarkistaa työelementin avaamatta prosessia.

Johdotuksen näkökulmasta kaavio vahvistaa, että sinun ei pitäisi olettaa, että jokainen kaksoiselementti RTD on tarkoitettu turvallisuusredundanssiin. Selvitä ensin aiottu toiminto, koska ohjaus ja näytön johdotus kestävät usein lyhyemmän kaapelin ja pienemmät kustannukset, kun taas redundantti turvajohdotus vaatii täydellisen erottamisen.

Jakelu viittaa myös siihen, että kolmijohtimia liitäntöjä käytetään todennäköisesti noin 70-80 prosentissa kaksielementtiasennuksista, koska ne soveltuvat sekä redundanssi- että ohjaussovelluksiin. Nelijohtimiset liitännät ovat yleisiä kalibroinnin referenssiasennuksissa ja erittäin tarkassa lämmönvaihtimen ohjauksessa.

Jos suunnittelet uutta järjestelmää, aloita kirjoittamalla yksinkertainen funktiomatriisi elementille yksi ja elementti kaksi. Tämä harjoitus paljastaa nopeasti, tarvitsetko redundantteja lähettimiä, yhden kaksituloisen lähettimen vai erikoistuneen keskiarvolähettimen.

Lopuksi kaavio ei näytä fyysistä rakennetyyppiä. Tehdas voi käyttää 60 prosenttia vaipallisia kaksielementtisiä RTD:itä pyörivissä laitteissa, 25 prosenttia kokoonpanotyyppiä yleisissä prosessiputkistoissa ja 15 prosenttia räjähdyssuojattuja tyyppejä luokiteltuilla alueilla.

Tehdassi tarkat prosenttiosuudet vaihtelevat, mutta periaate pysyy samana: määritä kunkin elementin rooli ennen kaapelin vetämistä ja dokumentoi tämä rooli silmukkaarkille.

Dual Element RTD Wiring UKK

Minne mennä seuraavaksi: Lisää resursseja ja suoraa tukea

Jos olet vielä päättämässä yhden elementin ja kaksielementtisen RTD:n välillä tai tarvitset apua tietyn silmukan suunnittelussa, aloita lyhyellä suunnittelukonsultaatiolla. Yksityiskohtainen anturin spesifikaatio varmistaa, että molemmat elementit on sovitettu yhteen, eristetty ja päätetty juuri niin kuin järjestelmäsi vaatii.

Saat laajemman käsityksen lämpötila-anturin valinnasta lukemalla alan oppaamme termoelementeistä ja valinnasta. Vaikka se keskittyy lämpöpareihin, asennus- ja johdotusohjeet ovat hyödyllisiä TTK-tiedon ohella.

Lue termoparin valintaopas