Rūpnieciskās temperatūras mērīšanas problēmas risināšana: kā novērst pretestības temperatūras detektorus no spēcīgiem elektromagnētiskā lauka traucējumiem

Rūpnieciskās automatizācijas vadības jomā temperatūras mērīšanai ir izšķiroša nozīme, un pretestības temperatūras detektori (RTD), kas ir visbiežāk izmantotie temperatūras detektori vidējas un zemas temperatūras diapazonā, tieši ietekmē ražošanas drošību un produktu kvalitāti. Tomēr spēcīgu magnētisko un elektrisko lauku radītie traucējumi jau sen ir bijis tehnisks izaicinājums daudziem inženieriem. Šodien mēs iedziļināsimies, kā efektīvi izvairīties no RTD uzstādīšanas vietās ar spēcīgu magnētisko vai elektrisko lauku, lai nodrošinātu precīzus un uzticamus temperatūras mērījumus.

Kāpēc PTA ir jātur prom no spēcīgiem elektromagnētiskajiem laukiem?

RTD mēra temperatūru, pamatojoties uz raksturlielumu, ka metāla vadītāja pretestība mainās līdz ar temperatūru. Šis precīzais pretestības izmaiņu mērījums ir ļoti jutīgs pret ārējās elektromagnētiskās vides traucējumiem.

Rūpnieciskās vidēs, piemēram, hidroelektrostacijās un elektrostacijās, ģeneratora pieslēgvietas spriegums parasti sasniedz kilovoltus. Iegūtie spēcīgie elektriskie lauki un spēcīgie magnētiskie lauki, ko rada rotora noplūdes plūsma, nopietni traucē RTD un temperatūras mērīšanas sistēmām. Faktiskie mērījumu dati liecina, ka dažu vilces gultņu RTD izraisītais noplūdes plūsmas sprieguma signāls var sasniegt pat 110 V, padarot temperatūras mērījumus bezjēdzīgu un potenciāli sabojājot citas ķēdes sastāvdaļas.

Elektromagnētiskie traucējumi (EMI) var izraisīt nestabilus vai mainīgus temperatūras rādījumus un pat viltus trauksmes. Smagos gadījumos tas var izraisīt nevajadzīgu vienību apturēšanu un ievērojamus ekonomiskus zaudējumus.

Praktiskas metodes efektīvai elektromagnētisko traucējumu novēršanai

**Optimālā uzstādīšanas vieta**

Uzstādot pretestības temperatūras detektoru (RTD), rūpīgi jāizvēlas mērīšanas punkta atrašanās vieta, izvairoties no zonām ar spēcīgu magnētisko un elektrisko lauku. RTD jāuzstāda pēc iespējas tālāk no siltuma avotiem, elektriskiem laukiem un spēcīgiem magnētiskajiem laukiem, lai novērstu ārējo faktoru ietekmi uz mērījumu rezultātiem.

Ja pastāv spēcīga elektromagnētiskā vide, ja pilnīga izvairīšanās nav iespējama, apsveriet iespēju mainīt RTD uzstādīšanas metodi. Piemēram, izmantojiet piekārtu instalāciju, lai novērstu RTD saskari ar krāsns sienas ugunsizturīgajiem ķieģeļiem, un izmantojiet izolāciju starp RTD un balstu.

**Visaptveroši ekranēšanas pasākumi**

Ekranēšana ir efektīvs līdzeklis EMI novēršanai. Konkrēti, var izmantot šādas metodes:

RTD kompensācijas vadus var ekranēt, izvelkot tos cauri dzelzs caurulei vai citam metāla aizsargmateriālam, lai novērstu elektromagnētisko traucējumu un augstsprieguma{0}}elektrisko lauku radītos traucējumus. Izmantojot šo metodi, pārliecinieties, ka dzelzs caurule un aizsargmateriāls ir pareizi iezemēti un kompensācijas vadi ir savīti kopā.

Spēcīgiem magnētiskā lauka traucējumiem visefektīvākais risinājums ir integrētais sieta ekranējums. RTD (rezistoru temperatūras detektoru) kabeļiem ir daudz garu vadu un daudzu starpposmu, kas prasa rūpīgu elektroinstalāciju. Pie katras saites vada ekranētajam vadam jābūt droši savienotam ar kopējo zemējumu. Svina vadiem jābūt trīs-dzīslu (vai četru-dzīslu) kabeļiem ar vara stiepļu sieta vairogu un sudrabotiem{5}} serdeņiem, kas īpaši paredzēti mērīšanai.

Signāla pārraides metodes maiņa

Ja ekranēšanas pasākumi nav pietiekami, lai efektīvi atrisinātu traucējumu problēmu, var apsvērt signāla pārraides metodes maiņu.

Laukā vai lauka stacijas PC telpā var uzstādīt Pt100 RTD temperatūras pārveidotāju, lai pārveidotu Pt100 pretestības signālu par standarta DC 4-20mA signālu, attiecīgi mainot datora ievades signāla kanālu. Tā kā DC 4-20mA signālam ir ļoti spēcīgas prettraucējumu iespējas, šī metode var efektīvi novērst traucējumus, kas rodas signāla pārraides laikā.

Pareizs zemējums

Zemējums ir svarīga metode zemējuma ievadīšanai, lai novērstu traucējumus. Ir divas īpašas zemēšanas metodes: RTD atsauces spailes zemējums un RTD mērījumu spailes zemējums.

Atsauces-gala zemējuma metode ietver viena RTD (vai kompensējošā vada) izejas spailes gala iezemēšanu caur pietiekami lielu kondensatoru (jo lielāks kondensators, jo labāk, ja apstākļi to atļauj). Mērīšanas-gala zemējuma metode ietver metāla stieples novadīšanu no RTD mērīšanas gala uz zemi, kas efektīvi novērš augstas-temperatūras noplūdes traucējumus. Izvēloties metāla stiepli, izvēlieties tādu, kas ir augstas{5}}temperatūras izturīga un nekaitīga RTD elektrodiem.

Elektroinstalācijas metožu optimizēšana

RTD vadu metode ietekmē arī tās pret{0}}traucējumu spēju. Rūpniecisko procesu kontrolē parasti izmanto trīs-vadu vadu metodi, kas var efektīvi novērst svina pretestības ietekmi. Četru-vadu sistēma var pilnībā novērst svina pretestības ietekmi, un to galvenokārt izmanto augstas-precizitātes temperatūras noteikšanai.

Neizmantojiet divu{0}}vadu vadu metodi, jo divu-vadu sistēma pievienos RTD pretestības vērtībai vadu pretestību, tādējādi palielinot mērījumu kļūdu. Piemēram, ar 20 metru kabeli stieples pretestība ir aptuveni 3 omi, kas nozīmē temperatūras kļūdu līdz 6 grādiem, kas ir ļoti liela kļūda.

Papildu aizsardzības pasākumi īpašās vidēs

Noteiktās īpašās vidēs ir nepieciešami papildu aizsardzības pasākumi:

Augsta-temperatūra un augsta-spiediena vide: āra RTD, kas uzstādīti lielā augstumā, nodrošiniet pareizu cauruļvada un vadu hidroizolāciju, lai novērstu ūdens iekļūšanu un īssavienojumus. RTD, kas uzstādīti augstā temperatūrā un spiedienā, nepieciešama atbilstoša vadu izolācija.

Eļļas -iegremdēšanas vide: RTD, kas ilgstoši tiek iegremdēti eļļā (piemēram, vilces gultņi hidroelektrostacijās), jāizvēlas pret eļļu -izturīgi un temperatūras -izturīgi politetrafluoretilēna (FEP) izolēti kabeļi. Šo materiālu var izmantot nepārtraukti temperatūrā no -250 grādiem līdz 250 grādiem, un tam ir lieliska eļļas izturība, izturība pret koroziju un karstumizturība.

Vibrācijas vide: vidē ar spēcīgu vibrāciju apsveriet iespēju pievienot aizsargierīces kabeļu vadu un RTD savienojuma vietā, piemēram, konusveida atsperu aizsargcaurules, gofrētas caurules un bruņu stieples pagarinājuma aizsardzību, lai novērstu sakņu lūzumu.