如何选择适用的温度变送器

如何选择适用的温度变送器

  • 发布来源: 北京华夏日盛科技有限公司

产品介绍

温度变送器广泛使用在工业、农业、石化等各种自动化控制领域,生产技术相当成熟。相比于温度传感器,温度变送器直接将温度传感器测量到的信号转换成标准的电流或者电压信号,再传输给现场的二次仪表、上位机或者PLC,具有使用简单、便于安装、利于传输、抗干扰能力强等特点,尤其是PLC的广泛应用与普及更促使广大工程师和技术人员偏爱使用温度变送器。

虽然温度变送器已经广泛使用,但是部分工程师和技术人员在设计选型过程中不能巧妙地设计采购的标准或者要求(这里不是指温度变送器的相关技术参数),使得采购人员在采购过程中,面对众多的生产厂家,要么盲目比价,要么顾此失彼抓不住重点,要么无所适从,最终采购的温度变送器或者性价比不好,或者低价采购不好用,或者高价采购应用在使用要求很低的场合,大马拉小车,弄不好还要挨老板的骂。那么,如何选择适用的温度变送器哪?笔者从生产厂家的角度,略微阐述如下,抛砖引玉,以资借鉴。

1、根据环境因素选择温度变送器
温度变送器从结构上分有一体化的、分体的、导轨的、微型的等多种样式,不同的场合使用不同的样式。因此,选择适用的温度变送器首先要考虑环境因素。环境因素包括现场实况、安装方式、电磁干扰、温湿度等等。

(1)现场实况
a)测温点很多,分布的很密。这种情况下,首先考虑选用RS485输出类型的温度变送器,如果一个横向或者纵向切面的测温点很多可以选用RS485输出的多路温度变送器,这样可以节约布线,易于安装,方便供电。
如果选用一体化的电流型温度变送器,最好选用低功耗的温度变送器,这样因为供电线的减少从而也可以减少现场的布线。

b)测温点很远。如果测温点的距离在几十米以内,可以选择分体式的温度变送器,与四线制的铂电阻温度传感器结合测温,这样既保证传输精度,又能降低成本。分体式的温度变送器可以选择导轨式的安装在控制箱内,也可以选择盒装的安装在现场的合适位置。如果距离在100米以上,可以选择电流型的温度变送器,如果现场不方便供电可以选择低功耗的温度变送器。如果现场环境很“干净”,没有电磁干扰,可以选择无线传输的温度变送器。

c)空间很小。尤其是机械、管道等狭小空间安装温度变送器时,最好选用微型温度变送器,最小的只相当于螺丝大小,这样安装非常方便,如果考虑到更换方便,可以选用带活动连接器的微型温度变送器。

(2)安装方式
如果安装在管道上,一般选择插入式的螺纹或者法兰安装的。如果测量轴承的轴瓦可以选择微型温度变送器,可以把温度变送器想象成一个螺丝直接拧进去。如果震动很大,要选择具有防震设计的温度变送器,除了具有减震的垫片、弹簧之类的配件,温度变送器内部结构必须具有减震的设计功能。

(3)电磁干扰
电磁干扰是选择温度变送器必须考虑的重要事项。工程师必须分析环境本身是否具有干扰因素以及干扰的强度,比如电路附近是否有大型的电机、马达、变频器、高压供电线路。如果是同一供电电源,虽然电源和环境都很“干净”,其它受电设备是否频繁启动,启动过程是不是有浪涌,是否有大的电荷冲击,是否会造成电压峰值的累积和叠加。面对电磁干扰,必须选择具有隔离功能的温度变送器,包括输入间隔离,输入输出间隔离,供电电源与输入输出间都要隔离。在某些情况下,不能单纯选择隔离型温度变送器,对于相应的传输线路要进行屏蔽处理,二次仪表、PLC都必须做好接地和隔离处理,甚至加装滤波器和高频的电解电容。

(4)温湿度
常规的温度变送器使用环境温度基本就是-10~50℃,普通的变送器基本都可以满足。但要用在较低的温度环境下,普通的温度变送器就不行,比如用在东北的黑龙江、辽宁、吉林、内蒙、以及新疆、西藏,甚至俄罗斯等地-40℃环境下,就要选择在-40℃下可以正常工作的温度变送器。比如在高温60~80℃的环境下,同样要求温度变送器能够正常工作。在这种极端的情况下,虽然温度变送器会有偏差,但是必须要确保稳定性、一致性要好,这样在二次仪表、PLC上是可以对温度变送器的偏差进行修订的。能够在这两种极端温度情况下正常工作,而且还具有较好的一致性和稳定性,对温度变送器的电路设计、元器件选择都有很高的要求,这是质量比较好的温度变送器。普通的一体化温度变送器的环境湿度一般在20%~90%RH,大体上相当于IP65的等级。要是用在大于98%RH湿度的环境下,甚至直接使用在水中,就要采用超过IP68以上的防水等级。这种温度变送器必须通过定制才能满足要求。

2、根据精度选择温度变送器
普通的温度变送器和温度仪表的精度大多为0.2%FS,一般的模拟电路的温度变送器都属于这个范畴。
精度较高的温度变送器精度一般在0.1%FS,属于数字型温度变送器或者是智能型温度变送器。这类温度变送器稳定性较好,供电电压范围宽(一般在9~30VDC),量程可调(最小量程差值可做到50℃),输入电阻一般是二、三、四线制的PT100任意选择,根据客户要求也可以接PT1000。不像模拟电路的温度变送器只能接三线制的PT100,遇到几十米稍远传输距离,变送器的引线线阻就无法克服,只能在上位机上进行修正,而一体化温度变送器本身精度已经达不到0.2%FS的技术参数,最小量程差值基本要在100℃以上。
科研院所、大专院校、军工企业等单位一般通常选择高精度的温度变送器。这类温度变送器的精度较高,一般在0.05%FS&0.1℃,主要用于高精度试验和精确测量。

3、根据二次仪表或者PLC类型选择温度变送器
现场的二次仪表一般的都是要求温度变送器输出4~20mADC的电流信号,个别的要求输出的是RS485信号,一般采集卡是0~5VDC的电压信号的较多。PLC的CPU直接接入的模拟量信号一般是0~10VDC的,很少有4~20mA的信号,有4~20mA的模拟量输入模块。4~20mA的模拟量输入模块,一般接线方式是三线的,但是在采购温度变送器时其实二线制4~20mA的就可以,只要在接线时把PLC和温度变送器的接地端共地连接就可以,有些人满世界的找三线制的4~20mA信号的温度变送器,其实没必要。

4、根据性价比选择温度变送器
这是一个仁者见仁、智者见智的命题。较低价格采购的产品可能只是实现了最初的预算成本较低,较高价格采购的产品可能最终的成本并不高,当然这包括维修、售后、服务等一系列问题。因此,考虑性价比,而不只是单单考虑价格的高低。

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