A hőmérsékletjel-átalakító műszaki specifikációi a teljesítményjellemzők teljes mennyiségi leírását alkotják, és egy átfogó rendszert alkotnak, amely hat fő kategóriát foglal magában: pontosság, környezeti, elektromos, mechanikai, kommunikációs és biztonsági paraméterek. Ezeknek a specifikációs paramétereknek a mély ismerete alapvető a tudományos kiválasztás, a helyes alkalmazás és a teljesítmény ellenőrzése szempontjából.
I. Pontossági és teljesítményspecifikációk
Ez az átalakító mérési képességét mérő alapvető paramétercsoport.
1. Általános pontosság
A konverter kimeneti értéke és a valódi hőmérsékleti érték közötti maximális eltérésre utal referencia körülmények között (23±2 fok, 45%-75% páratartalom, stabil tápellátás), általában a tartomány százalékában vagy abszolút hőmérsékleti értékben kifejezve. A modern intelligens konverterek tipikus pontossága a tartomány ±0,05%-a vagy ±0,1 fok (amelyik nagyobb). Ez a pontosság az alaphiba, a linearitás, az ismételhetőség és a hiszterézis együttes hatását jelenti. A nagyobb{11}}teljesítményű modellek ±0,025%-os hatótávolságot érhetnek el, megfelelve a metrológiai szintű alkalmazási követelményeknek.
2. Hőmérséklet Drift
A pontosságban a környezeti hőmérséklet változása által okozott változásra utal, amely a konverter stabilitásának kulcsfontosságú mutatója. Tartalmazza a nulla eltolódást (a nulla kimenet változása a környezeti hőmérséklet 1 fokos változása után) és a mérőtartomány eltolódást (a kimeneti tartomány százalékos változása a környezeti hőmérséklet 1 fokos változásánként). A nagy -teljesítményű termékek specifikációi jellemzően a következők: zéró eltolódás A fesztáv/fok ±0,005%-a vagy annál kisebb , span drift A fesztáv/fok ±0,0075%-a vagy annál kisebb. Ez a paraméter határozza meg a konverter hosszú távú stabilitását-nem-hőmérséklet{10}}ellenőrzött ipari környezetben.
3. Hosszú távú -stabilitás
A konverter teljesítményének időbeli változásának mértékére utal, állandó feltételek mellett, jellemzve annak öregedési tulajdonságait. Általában 12 vagy 24 hónap alatti maximális változásként fejezik ki, pl. a span/év ±0,1%-a. Ezt a paramétert a belső referencia feszültségforrások, az ellenálláshálózatok és a félvezető eszközök öregedési sebessége befolyásolja.
4. Válaszidő
Arra az időre vonatkozik, amely szükséges ahhoz, hogy a kimenet elérje a végső stabil érték meghatározott százalékát a bemenet fokozatos megváltoztatását követően. Jellemzően T90 (a végső érték 90%-ának eléréséig eltelt idő) és T63 (a végső érték 63,2%-ának eléréséig eltelt idő, azaz az időállandó). A belső szűrőbeállításoktól függően a beállítható tartomány általában 0,1 másodperc és 100 másodperc között van. A T90 a gyors{12}}válaszú modelleknél 0,5 másodpercnél is rövidebb lehet.
5. Felbontás
Az átalakító által észlelhető legkisebb bemeneti változásra vonatkozik. Digitális kimeneti modelleknél ez az ADC bitszámától függ (pl. egy 24 bites ADC körülbelül 1:16 millió rész felbontásának felel meg); az analóg kimeneti modelleknél ezt a kimeneti DAC felbontása és zajszintje korlátozza, általában jobb, mint a tartomány 0,001%-a.
II. Elektromos előírások
1. Tápellátási követelmények
Két-vezetékes modell: Az üzemi feszültség tartománya jellemzően 12-42 V DC (a NAMUR szabványoknak megfelelően), a minimális üzemi feszültség 12 V 4 mA-nél, a hurokellenállás feszültségesése pedig figyelembe veendő 20 mA-nél.
Négy-vezetékes modell: Általában független 18-30 V DC vagy 85-265 V AC tápegység szükséges.
Energiafogyasztás: A maximális energiafogyasztás két-vezetékes átalakító esetében általában 20-30 mW-ra korlátozódik, hogy 4 mA-en is megfelelő működést biztosítson.
2. Bemeneti specifikációk
Támogatott érzékelőtípusok: Az összes támogatott érzékelő és tartományuk részletes listája, pl.
Hőelemek: J (-210 - +1200 fok), K (-270 - +1372 fok), S (-50 - +1768 fok) stb., megfelelnek az IEC 60584 szabványnak.
RTD-k: Pt100 (-200 - +850 fok), Pt1000, Cu50, Ni120 stb., megfelel az IEC 60751 szabványnak.
Ellenállás: 0-400Ω, felbontás 0,1Ω.
Voltage: ±50mV to ±10V, input impedance >10MΩ.
Áram: 0-20mA/4-20mA, bemeneti ellenállás<50Ω.
Bemenetvédelem: Jellemzően ±30 V-os túlfeszültség-védelemmel rendelkezik, amely megakadályozza az érzékelő nem megfelelő vezetékezéséből adódó sérüléseket.
3. Kimeneti specifikációk
Analóg kimenet:
Jel típusa: 4-20mA (standard), 0-20mA, 0-10V, ±10V stb.
Terhelhetőség: Áramkimenet esetén a maximális terhelési ellenállást a következőképpen számítjuk ki: Rmax=(V-ellátás - Vmin) / 0.02 - Rvezetékek. Például 24 V-os tápellátással, 12 V minimális üzemi feszültséggel és 10 Ω vezetékellenállással, akkor Rmax=(24-12)/0.02 - 10=590 Ω.
Kimeneti pontosság: a tartomány ±0,05%-a (beleértve a linearitást és az ismételhetőséget).
Kimeneti zaj:<10μA RMS (0.1-10Hz bandwidth).
Digitális kimenet:
Protokollok: HART (Bell 202 FSK), PROFIBUS PA, Foundation Fieldbus, Modbus RTU stb.
Kommunikációs sebesség: HART 1200 bps, PROFIBUS PA 31,25 kbps.
Frissítési sebesség: Általában 4-szer/másodperc analóg kimenet esetén, gyorsabb digitális kommunikáció esetén.
4. Leválasztási előírások
Tesztfeszültség: A bemeneti-kimeneti-tápegység-földelése között 1500 Vrms AC 1 percig vagy ezzel egyenértékű 2100 VDC.
Insulation Resistance: >100MΩ @ 500VDC.
Common-Mode Rejection Ratio (CMRR): >120dB @ 50/60Hz.
III. Környezetvédelmi és mechanikai előírások
1. Működési hőmérséklet-tartomány
Elektronikus alkatrészek: jellemzően -40-től +85-ig (ipari fokozat), -20-tól +70-ig (kereskedelmi fokozat)
Helyi kijelzőegység (ha van): -20-+65 fok (az LCD korlátozhatja a teljesítményt alacsony hőmérsékleten).
Tárolási hőmérséklet: -50 és +100 fok között.
2. Védelmi besorolás
Tokozás: Tipikusan IP65 (porálló, vízsugár ellen védett), IP67 (ideiglenes bemerülés ellen védett), IP68 (folyamatos bemerítés ellen védett).
A folyamat csatlakoztatása: A beépítési módtól és a tömítőanyagoktól függ.
3. Mechanikai ütés és vibráció
Rezgés: Megfelel az IEC 60068-2-6 szabványnak, jellemzően tengelyenként 2 óra, 10-150 Hz, 2g.
Sokk: Megfelel az IEC 60068-2-27 szabványnak, jellemzően félszinuszhullám, 50 g, 11 ms.
Ezek a paraméterek kritikusak a szivattyúk és kompresszorok közelében telepített átalakítók esetében.
4. Robbanásbiztos-tanúsítványok
Gázrobbanás elleni védelem: ATEX/IECEx zóna 0/1/2, Ex ia/ib [Ex ia IIC T4 Ga/Gb].
Porrobbanás elleni védelem: zóna 20/21/22, Ex ia/ib/tD.
Belső biztonsági paraméterek: Ui=30V, Ii=100mA, Pi=1W, Ci=5nF, Li=10mH (tipikus értékek).
IV. Kommunikációs és funkcionális specifikációk
1. Konfigurációs módszerek
Helyi: Mágneses kapcsolókon vagy infravörös interfészen keresztül a házon.
Távirányító: HART kézi kommunikátor, PC szoftver, DCS/PLC digitális protokollokon keresztül.
2. Diagnosztikai funkciók
Number of Self-Diagnostic Items: Typically >20.
Érzékelődiagnosztika: törés, rövid, hatótávolságon túli,{0}}romlási trend figyelése.
Elektronikus komponens diagnosztika: Memória ellenőrző összeg, órajel figyelés, referenciafeszültség figyelése.
3. Adatnaplózás
Naplózási kapacitás: Nem{0}}felejtő memória mérete, pl. 1 MB.
Naplózási időköz: konfigurálható, 1 másodperctől 1 óráig.
Naplózott változók: Hőmérsékletérték, riasztási állapot, eszköz állapota.
V. Szabályozási és szabványoknak való megfelelés
EMC szabványok: Megfelel az IEC 61326 szabványnak (ipari környezet), a tesztelés a következőket tartalmazza:
Sugárzott emisszió: EN 55011/32 A/B osztály.
Immunitás: IEC 61000-4-2/3/4/5/6/8/11, 3/4. szint.
Biztonsági szabványok: UL 61010-1, CSA C22.2 No.61010-1.
Funkcionális biztonság: IEC 61508 SIL 2/3 tanúsítvány (ha van).
Iparági szabványok: NEMA 4X, IEEE 1159 (áramminőség).
VI. Megbízhatósági mérőszámok
MTBF: Mean Time Between Failures, typically >500 000 óra (a MIL-HDBK-217F vagy az IEC 61709 alapján számítva)
MTTR: Átlagos javítási idő, jellemzően<30 minutes
Jótállási idő: Általában 36-60 hónap.
Ezek a műszaki előírások teljes teljesítmény-útlevelet alkotnak. A konverter kiválasztásakor a mérnököknek elemezniük kell az egyes paraméterek súlyozását és egyezési ellenőrzését az adott alkalmazási forgatókönyv szerint. Például a vegyi reaktorok alkalmazásaiban a robbanás--biztosság és a korrózióállóság lehet az elsődleges szempont; míg a laboratóriumi precíziós méréseknél a pontosság és a hőmérséklet-eltolódás a kritikusabb. A specifikációk mögött rejlő fizikai jelentés és a vizsgálati feltételek megértése elengedhetetlen a legmegfelelőbb műszaki választás meghozatalához, biztosítva a hőmérsékletmérő rendszer megbízható, pontos és gazdaságos működését az életciklusa során.
