Ghid complet pentru cablarea RTD cu elemente duble: conexiuni, redundanță și selecție

Deschideți capul de joncțiune al unui senzor de temperatură industrial și găsiți două seturi de fire de plumb în loc de unul. Acesta este primul indiciu că vă uitați la cablarea RTD cu elemente duble. Un RTD cu element dublu conține doi detectori de temperatură rezistiv independent din punct de vedere electric în interiorul aceleiași carcasă sau al căminului termic, iar modul în care aceste elemente sunt conectate determină dacă obțineți redundanță, o citire medie sau două semnale separate pentru controlul procesului și protecție.

Răspunsul scurt la majoritatea întrebărilor de cablare RTD cu elemente duale este simplu: tratați fiecare element ca un RTD separat. Fiecare element are propria caracteristică de rezistență față de temperatură și fiecare element poate fi conectat la propriul emițător, controler sau sistem de siguranță. Ceea ce face cablarea cu elemente duble mai interesantă este modul în care aplicați acea independență în domeniu.

Acest ghid acoperă elementele fundamentale ale cablajului RTD cu două fire, conexiuni cu 2 fire, 3 fire și 4 fire, configurații comune, conectarea transmițătorului, logica redundanței, practici de instalare, calibrare și depanare. Include, de asemenea, sfaturi de selecție pentru modele blindate, asamblate și protejate la explozie, astfel încât să puteți conecta cu încredere fără să ghiciți.

Ce este un RTD cu elemente duble?

Un RTD cu element dublu este un detector de temperatură cu rezistență care conține două elemente sensibile de platină separate în același tub de protecție, înveliș sau ansamblu. Fiecare element este de obicei un rezistor de platină cu peliculă subțire sau bobinat cu sârmă, cu o rezistență nominală de 100 ohmi la 0 °C, numit în mod obișnuit Pt100. Cele două elemente sunt izolate electric unul de celălalt și de învelișul metalic, astfel încât pot fi utilizate complet independent.

Fiecare element are propriul său set de fire de plumb. Prin urmare, un RTD cu două elemente are două, trei sau patru fire conductoare per element, în funcție de stilul de conectare internă. Cei mai obișnuiți senzori Pt100 cu două elemente au șase fire: trei fire pentru elementul unu și trei fire pentru elementul doi. Sunt disponibile versiuni cu opt fire cu patru fire per element pentru instrumente care necesită o precizie reală a patru fire pentru ambele elemente.

Construcția mecanică poate fi un tip de ansamblu cu un cap de bornă, un tip învelit cu un cablu flexibil izolat mineral sau un tip rezistent la explozie cu o carcasă ignifugă. Elementele de detectare sunt de obicei poziționate aproape una de cealaltă, astfel încât ambele să reprezinte același punct de temperatură a procesului. Această proximitate fizică este ceea ce face ca RTD-urile cu elemente duble să fie atractive pentru măsurători redundante și critice pentru siguranță într-un singur proces de penetrare.

Elemente și materiale tipice

• Elemente din peliculă subțire din platină cu rezistență nominală de 100 ohmi la 0 °C
• Elemente înfăşurate cu sârmă pentru vibraţii ridicate sau stabilitate la temperaturi ridicate
• Elemente din nichel sau cupru pentru aplicații speciale, deși Pt100 rămâne dominant
• Capsulare din ceramică sau sticlă pentru a izola elementul și a-l proteja de umiditate
• Pulbere de alumină de înaltă puritate sau oxid de magneziu în versiuni învelite

Designul cu elemente duale nu schimbă fizica fundamentală a unui RTD. Ambele elemente urmează în continuare aceeași curbă rezistență-temperatură, definită de obicei de standardul IEC 60751 pentru platină. Dacă un element se deplasează, eșuează sau necesită calibrare, celălalt element rămâne disponibil pentru măsurare, ceea ce reprezintă avantajul practic central.

De ce să alegeți un RTD cu element dublu față de un RTD cu un singur element?

Decizia de a instala un RTD cu element dublu este de obicei determinată de redundanță, constrângeri de spațiu sau nevoia de a conecta același punct de temperatură la mai multe sisteme de control și monitorizare. Un singur element RTD vă oferă un semnal de rezistență și un punct de defecțiune. Un RTD cu două elemente vă oferă două semnale independente din aceeași locație a procesului, ceea ce reprezintă un avantaj operațional semnificativ.

Există o înțelegere greșită comună conform căreia RTD-urile cu două elemente sunt doar pentru industrii cu siguranță ridicată, cum ar fi generarea de energie sau petrol și gaze. În practică, ele sunt, de asemenea, utilizate ori de câte ori un inginer de proces dorește un indicator local de temperatură și un semnal DCS la distanță din același punct, fără a adăuga un al doilea godeu termic. Prețul mic al senzorului suplimentar este adesea mai mic decât costul forării unei alte duze într-un vas sau conductă.

De asemenea, ar trebui să luați în considerare că un RTD cu două elemente nu poate înlocui complet două RTD-uri instalate separat dacă acele RTD-uri trebuie să fie amplasate în poziții fizice diferite. Dacă scopul este de a măsura același punct cu doi senzori, elementul dual este o alegere mai simplă. Dacă scopul este de a compara temperatura în două locații diferite, utilizați doi senzori separati cu un singur element sau cu doi elemente.

Elemente de bază pentru cablarea RTD cu două fire: conexiuni cu 2 fire, 3 fire și 4 fire

Fiecare element din interiorul unui element RTD dublu poate fi conectat în același mod ca un singur RTD. Metoda de cablare determină cât de precis poate compensa circuitul de măsurare rezistența firului de plumb. Pentru un senzor cu două elemente, numărul de cabluri se dublează corespunzător.

Într-o conexiune cu 2 fire, două fire se conectează la element, iar rezistența măsurată include rezistența firelor de plumb. Această metodă este acceptabilă numai pentru cabluri scurte și cerințe de precizie scăzute, deoarece rezistența plumbului se modifică cu temperatura ambiantă și provoacă erori de măsurare. Un RTD cu element dublu cu două fire per element are în total patru fire externe.

Într-o conexiune cu 3 fire, trei fire sunt conectate la un capăt al elementului și la un fir comun. Circuitul de măsurare măsoară rezistența unui cablu și o scade din bucla totală. Acesta este cel mai comun compromis industrial, deoarece oferă o compensare bună a plumbului fără a necesita o pereche dedicată de curent și tensiune. Un element dublu Pt100 cu trei fire per element are șase fire externe.

Într-o conexiune cu 4 fire, două fire furnizează un curent constant și două fire separate măsoară tensiunea pe element. Acest lucru elimină complet eroarea de rezistență la plumb, făcând-o cea mai precisă metodă. Un RTD cu două elemente cu patru fire per element are opt fire externe, ceea ce este mai puțin obișnuit, dar necesar pentru măsurarea de înaltă precizie și aplicațiile de laborator.

Culorile fizice ale cablurilor variază în funcție de producător, dar o convenție comună este utilizarea unei perechi de culori pentru elementul unu și o altă pereche de culori pentru elementul doi. Înainte de a încheia, confirmați întotdeauna alocarea lead-ului cu fișa de date a senzorului. Dacă amestecați elementele, este posibil să obțineți în continuare citiri valide, dar pierdeți maparea redundanței intenționată.

Din perspectiva cablajului, tratați elementul unu ca RTD A și elementul doi ca RTD B. Păstrați cele două seturi de cabluri separate în capul de joncțiune și de-a lungul traseului cablului pentru a reduce riscul de scurtcircuite accidentale și pentru a simplifica depanarea viitoare.

Configurații comune de cablare RTD cu elemente duble

Odată ce înțelegeți că fiecare element este un RTD independent, configurațiile de cablare sunt ușor de organizat. Cele mai comune configurații industriale sunt măsurarea duală independentă, măsurarea redundantă pentru siguranță și semnalele separate de proces / afișare.

Măsurare duală independentă

Elementul unu se conectează la sistemul de control principal printr-un transmițător de temperatură. Elementul doi se conectează la un transmițător indicator local sau la un sistem de monitorizare a vibrațiilor. Aceasta este alegerea tipică pentru rulmenții de motor, cutii de viteze și compresoare în care aceeași temperatură a rulmenților trebuie să atingă atât releul de protecție, cât și sistemul de management al activelor.

Măsurare redundantă pentru siguranță

Ambele elemente sunt conectate la plăci de intrare analogice separate sau la PLC-uri de siguranță separate. Dacă elementul unu nu se deschide, elementul doi continuă să furnizeze temperatura procesului. Cablarea redundantă trebuie să includă terminale separate ale capului de joncțiune, cabluri separate și, în mod ideal, surse de alimentare separate pentru a obține o diversitate reală.

Proces separat și semnal de afișare

Un element alimentează DCS pentru controlul procesului, în timp ce al doilea element alimentează un contor panou sau un afișaj HMI. Acest lucru evită cardurile de izolare a buclei și permite personalului de întreținere să verifice citirea procesului fără a atinge bucla de control.

Configurații serie sau diferențiale

Configurațiile mai puțin obișnuite includ conectarea a două elemente în serie pentru a obține o rezistență medie aproximativă sau într-o punte pentru a măsura o diferență de temperatură. Aceste metode sunt rareori utilizate în sistemele digitale moderne, deoarece un transmițător poate calcula media sau diferența electronic cu o precizie mai bună.

Când planificați schema de cablare, etichetați clar fiecare terminal. Folosiți culori separate de fire pentru fiecare element și desemnați o masă de ecran comună pentru cablu. Un RTD cu două elemente cu șase cabluri poate arăta intimidant, dar o diagramă de cablare clară înlătură cea mai mare parte a riscului.

Cablajul unui RTD cu element dublu la un transmițător de temperatură

Cea mai practică întrebare în cablarea RTD cu elemente duble este cum se face conexiunea finală la un transmițător. Multe transmițătoare de temperatură au o singură intrare RTD; un senzor cu două elemente necesită apoi două transmițătoare. Alte transmițătoare au intrări duble RTD și pot accepta ambele elemente direct.

Înainte de cablare, verificați configurația intrării transmițătorului. Un transmițător RTD standard cu o singură intrare are terminale precum 1, 2, 3 și 4 pentru un RTD cu trei fire. Dacă conectați un senzor cu două elemente la două transmițătoare cu o singură intrare, fiecare element folosește propriul set de terminale. Dacă utilizați un transmițător cu două intrări, pur și simplu atribuiți elementul unu la intrarea A și elementul doi la intrarea B.

Cel mai comun și economic aranjament de câmp este două transmițătoare montate pe cap instalate în interiorul capului de conectare RTD. Acest lucru menține semnalul analogic puternic și local și vă permite să rulați două bucle separate de 4–20 mA înapoi în camera de control. Cele șase fire ale RTD cu element dublu sunt terminate la bornele transmițătorului sau la un bloc de borne și fiecare transmițător produce o buclă de curent independentă.

Când comutați între două elemente, asigurați-vă că configurația transmițătorului se potrivește cu curba de rezistență a senzorului și cu metoda de cablare. De exemplu, dacă selectați o intrare Pt100 cu trei fire, transmițătorul trebuie să vadă trei cabluri de la un singur element. Nu combinați cablurile de la ambele elemente într-o singură intrare de transmițător.

Un RTD robust învelit cu două elemente, cu izolație minerală, este adesea preferat pentru montarea transmițătorului, deoarece cablul se îndoaie ușor, iar vârful de detectare menține ambele elemente în aceeași poziție. Acest stil reduce, de asemenea, timpul de răspuns în comparație cu un tip de ansamblu cu alezaj mare.

RTD învelit cu elemente duble pentru cablare redundantă Acest RTD compact cu izolare minerală oferă două elemente de detectare într-o manta flexibilă, care susțin cablarea redundantă fără sonde termice suplimentare. Răspunsul său rapid se potrivește cu montarea transmițătorului și îmbunătățește disponibilitatea măsurătorilor termice. Vizualizare produs →

Cablare de redundanță pentru procese de înaltă disponibilitate

Cablajul RTD redundant cu două elemente este o modalitate dovedită de a îmbunătăți disponibilitatea măsurării termice fără a adăuga o a doua sondă termică. În funcțiile instrumentate de siguranță, cel de-al doilea element poate fi utilizat ca strat de protecție separat, dar numai dacă cablarea este și redundantă.

Începeți cu capul de joncțiune al senzorului. Utilizați două rânduri de terminale separate, unul pentru elementul unu și unul pentru elementul doi, cu o barieră de scut împământat între ele, dacă este posibil. Rulați cablurile fiecărui element în cabluri separate către cabinetul de triaj. Evitați trecerea ambelor elemente prin același cablu multifilar, deoarece un incendiu sau o deteriorare fizică a cablului ar putea elimina ambele semnale simultan.

În dulap, atribuiți elementul unu sistemului de control al procesului de bază și elementul doi sistemului de siguranță. Această separare oferă diversitate funcțională. Unele instalații conectează, de asemenea, elementul unu la o intrare PLC redundantă și elementul doi la un monitor separat de vibrații pentru logica supravegheată.

1. Verificați că senzorul are două elemente independente cu un ohmmetru înainte de instalare.
2. Conectați fiecare element folosind aceeași convenție de polaritate pe toate dispozitivele.
3. Setați comportamentul de siguranță al transmițătorului pentru condiții de circuit deschis și scurtcircuit.
4. Adăugați o alarmă de diagnosticare în sistemul de control dacă cele două citiri deviază cu mai mult de un prag stabilit.
5. Documentați logica redundanței cu o diagramă cauză-efect.

Deoarece ambele elemente au același vârf de detectare, de obicei citesc aproape aceeași temperatură. O alarmă de abatere de la 2 °C la 5 °C este tipică pentru un RTD cu element dublu sănătos. Dacă abaterea crește, semnalează deplasarea senzorului, pătrunderea umezelii sau deteriorarea firului de plumb înainte ca oricare dintre elemente să se defecteze complet.

Pentru aplicațiile de așteptare la cald, DCS sau logica de siguranță ar trebui să monitorizeze continuu ambele intrări și să comute automat la elementul sănătos atunci când cel activ eșuează. Logica de comutare trebuie testată cel puțin o dată în timpul punerii în funcțiune și după orice revizie majoră a instrumentului.

RTD cu două elemente vs. două RTD separate

Uneori, inginerii întreabă dacă este mai bine să instalați un RTD cu element dublu sau două RTD-uri individuale în godeuri separate. Răspunsul depinde de disponibilitatea forajului procesului, timpul de răspuns, costul și independența necesară.

Dacă puteți instala două sonde termice separate, obțineți un nivel mai ridicat de diversitate fizică, deoarece un singur impact mecanic nu poate deteriora ambii senzori în același timp. Acest lucru este uneori necesar pentru aplicații de service severe sau atunci când programele de întreținere predictivă trebuie să înlocuiască senzorii online.

Dacă procesul permite doar o duză sau un godeu termic, RTD-ul cu două elemente este răspunsul practic. Este, de asemenea, o alegere excelentă pentru modernizări, deoarece puteți înlocui un senzor cu un singur element fără a modifica conexiunea la proces.

Unii utilizatori întreabă dacă un element dual RTD este mai puțin precis decât un singur element, deoarece cele două elemente s-ar putea să nu fie exact identice. În practică, producătorii de calitate potrivesc ambele elemente la aceeași clasă de toleranță. Standardul IEC 60751 permite o abatere maximă pentru Clasa A și Clasa B, iar senzorii buni cu elemente duale mențin ambele elemente în acea bandă.

Selectarea corectă a construcției RTD cu elemente duale

RTD-urile cu elemente duble sunt disponibile în mai multe construcții fizice. Alegerea corectă depinde de presiunea procesului, temperatură, vibrații, atac chimic și cerințele de instalare. De multe ori puteți solicita o configurație cu două elemente într-un RTD asamblat standard, un RTD învelit, un RTD rezistent la explozie sau un design multipunct.

RTD-ul de asamblare este cea mai comună construcție pentru cablarea cu elemente duble de uz general. Utilizează o conexiune filetată sau cu flanșă, o inserție cu arc și un cap de bornă din fontă sau aluminiu. Acest lucru vă oferă suficient spațiu pentru două elemente cu trei fire și două transmițătoare montate pe cap.

Pentru zonele sensibile la vibrații, un RTD învelit cu un cap de conectare compact este mai sigur deoarece are un braț de moment mai mic și poate rezista la solicitări mecanice. Elementele cu elemente duble învelite sunt, de asemenea, mai rapide ca răspuns, făcându-le utile atunci când evadarea termică trebuie detectată rapid.

În zonele periculoase, RTD-ul cu două elemente trebuie instalat într-o carcasă antiexplozie sau printr-o barieră de siguranță intrinsecă. Regulile de cablare urmează clasificarea zonei locale, nu doar clasificarea IP a senzorului. Verificați întotdeauna certificatul de produs și aprobarea pentru intrarea cablului.

Dacă RTD-ul cu două elemente va fi utilizat pentru o funcție de siguranță redundantă, solicitați un aranjament de conector și terminale care să prevină cablarea accidentală între elemente. Unii producători oferă conectori cu cheie sau blocuri de borne colorate în acest scop.

Asamblare RTD pentru monitorizarea procesului Un senzor versatil pentru măsurarea directă a temperaturii lichidelor, gazelor și suprafeței, ușor de integrat cu instrumente de afișare și înregistrare. Designul său robust se potrivește controlului procesului și achiziției de date fiabile în timp real. Vizualizare produs →

Cele mai bune practici de instalare și terminare

Cablarea RTD cu două elemente bune începe cu o instalare mecanică bună. Senzorul trebuie introdus complet în sondele termice sau în gaura de proces, iar capul terminalului trebuie orientat astfel încât intrările cablurilor să fie orientate în jos pentru a reduce pătrunderea apei. Cuplul de instalare trebuie să urmeze tipul filetului; strângerea excesivă a unei conexiuni NPT sau M20 poate deforma senzorul și poate deplasa elementele.

Când terminați firele de plumb, evitați să le tăiați mai scurt decât este necesar. Dacă este necesară o schimbare ulterioară a cablajului, o lungime suficientă de rezervă vă permite să re-terminați. Utilizați virole pe firele cu toroane și nu lăsați fire libere care ar putea scurtcircuita la carcasa capului.

Mențineți separarea între cablurile de semnal RTD și cablurile de alimentare. Distanța minimă recomandată este de 12 inchi față de liniile de alimentare cu curent alternativ, cu încrucișarea în unghi drept dacă este inevitabil. Acest lucru reduce zgomotul indus care poate cauza citiri neregulate pe o conexiune cu 3 fire.

Pentru un RTD cu element dublu într-o sondă termică, cele două elemente sunt de obicei situate la aceeași adâncime. Dacă aveți nevoie de două puncte de temperatură diferite într-un reactor, alegeți un design multipunct, mai degrabă decât un element dublu standard, deoarece un element dublu standard nu poate măsura două locații diferite.

După cablare, efectuați o verificare simplă a continuității între fiecare element și transmițătorul acestuia. Utilizați un megger numai cu transmițătorul deconectat și nu aplicați niciodată mai mult decât tensiunea nominală de testare a izolației elementelor RTD.

Calibrarea și testarea RTD-urilor cu elemente duble

RTD-urile cu elemente duble trebuie testate pe ambele elemente, nu doar pe unul. Multe plante fac greșeala de a calibra elementul unu și de a presupune că elementul doi este identic. Chiar dacă ambele elemente au aceeași carcasă, ele se pot îmbătrâni diferit din cauza ciclului termic, vibrațiilor și expunerii la umiditate.

Cel mai fiabil test este o măsurare de precizie a rezistenței la o temperatură de referință, cum ar fi o baie de gheață sau un calibrator cu bloc uscat. Comparați rezistența măsurată cu tabelul IEC 60751. Pentru un element Pt100, 0 °C ar trebui să fie aproximativ 100,00 ohmi, iar 100 °C ar trebui să fie aproximativ 138,51 ohmi.

Când se efectuează o calibrare cu 3 fire, calibratorul trebuie să folosească același aranjament de cabluri ca și transmițătorul instalat. Unele calibratoare portabile compensează automat rezistența plumbului, dar trebuie să le spuneți ce configurație de fir utilizați.

1. Deconectați ambele elemente de la transmițătoare înainte de testare.
2. Măsurați rezistența dintre fiecare pereche de cabluri pentru a confirma că elementul nu este deschis.
3. Verificați rezistența de izolație între fiecare element și manta cu un megger de 100 V DC.
4. Scufundați vârful senzor într-o baie de calibrare și lăsați timp pentru echilibrul termic.
5. Înregistrați rezistența elementului unu și a elementului doi la fiecare punct de referință.
6. Acceptați senzorul dacă ambele elemente îndeplinesc clasa de toleranță necesară.

Pentru aplicații critice de siguranță, efectuați și un test de buclă prin fiecare transmițător și cardul de intrare a sistemului de control. Acest lucru verifică dacă cablajul de la senzor la afișaj este continuu și că starea de siguranță funcționează atunci când elementul este deconectat.

Dacă cele două elemente citesc corect la temperatura camerei, dar deviază la temperatură ridicată, verificați dacă există încordări mecanice sau umiditate în manta. O izolație minerală contaminată cu umiditate poate cauza rezistență la șunt care apare ca o citire scăzută la temperatură ridicată.

Întreținere și depanare Cablajul RTD cu elemente duble

Când o buclă de cablare RTD cu element dublu arată o citire invalidă, cea mai rapidă abordare este identificarea elementului defect și a tipului de defecțiune. Un circuit deschis determină, de obicei, transmițătorul să crească sau să descende, în funcție de setarea sa de siguranță. Un scurtcircuit poate produce o citire de rezistență scăzută, adesea aproape de rezistența cablului.

Începeți prin măsurarea ambelor elemente la capul de joncțiune. Un element sănătos Pt100 ar trebui să prezinte o valoare a rezistenței în concordanță cu temperatura ambiantă. Dacă un element arată deschis, defecțiunea este în interiorul senzorului sau la conexiunea internă a cablului acestuia. Dacă ambele elemente sunt deschise, problema este mai probabilă în presetupa comună sau după o deteriorare mecanică gravă.

Verificați codul de culoare al fiecărui cablu înainte de a vă baza pe o măsurătoare. Unii senzori cu elemente duale folosesc aceleași culori ale firelor pentru ambele elemente, ceea ce facilitează alocarea perechii greșite. Dacă transmițătorul arată o citire care este exact rezistența unui singur element, este posibil să fi conectat doar un element și să fi lăsat pe celălalt deschis.

O eroare comună de cablare la RTD-urile cu elemente duble cu 6 fire este conectarea celor trei cabluri ale elementului unu la un transmițător cu 3 fire, în timp ce intrarea transmițătorului este configurată pentru un singur element, dar cu cablul comun de la elementul doi. Acest lucru creează o citire de rezistență ridicată, deoarece circuitul trece prin ambele elemente în serie.

Întreținerea regulată ar trebui să includă strângerea tuturor bornelor șuruburilor, deoarece dilatarea termică le poate slăbi în timp. Inspectați și garnitura capului de joncțiune. Umiditatea este cauza principală a defecțiunii izolației la terminalele RTD și poate afecta ambele elemente în rate diferite.

Pentru asistență pentru depanare, păstrați un tabel simplu de diagnosticare în folderul instrumentului cu valorile așteptate ale rezistenței la temperaturi comune. Acest lucru le permite tehnicienilor să decidă rapid dacă înlocuiesc senzorul sau urmăresc cablajul.

Cazuri de aplicare RTD cu elemente duble și criterii de selecție

RTD-urile cu elemente duble apar în aproape fiecare sector care necesită măsurare fiabilă a temperaturii. Cele mai obișnuite aplicații sunt rulmenții pentru motor și generator, etanșările pompelor, liniile de descărcare a compresoarelor, schimbătoarele de căldură, apa de alimentare a centralei electrice și temperaturile pielii reactoarelor chimice.

Într-un rulment de motor, primul element merge la releul de protecție care declanșează motorul la temperatură ridicată, iar al doilea element merge la un monitor continuu de temperatură. Acest lucru evită ca un singur releu defectuos să scoată motorul deconectat în mod neașteptat. Senzorul este de obicei un RTD cu element dublu învelit de diametru mic, introdus într-o gaură din carcasa rulmentului.

Într-un schimbător de căldură, un RTD cu element dublu este adesea instalat în duza de evacuare. Un element alimentează bucla de control care reglează debitul apei de răcire; al doilea element alimentează un sistem de monitorizare a energiei sau un dispozitiv de blocare de siguranță. Aceeași abordare funcționează pentru cuptoare și răcitoare cu ventilator cu aripioare.

În zonele periculoase, cum ar fi instalațiile de petrol și gaze, este necesar un RTD cu element dublu rezistent la explozie atunci când emițătorul sau terminalele sunt situate în interiorul zonei clasificate. Carcasa ignifuga previne ca o defecțiune electrică internă să aprindă atmosfera înconjurătoare. Deoarece senzorul are două elemente, unul poate fi folosit pentru controlul procesului și celălalt pentru o funcție de oprire de siguranță care este certificată independent.

Pentru instalațiile chimice cu medii corozive, un RTD cu element dublu anticoroziv cu un godeu termic căptușit cu PTFE oferă două semnale, protejând în același timp elementele de platină de atacul acidului. Se aplică aceleași principii de cablare, dar materialul sondei termice și lungimea de inserție trebuie specificate corect.

RTD rezistent la explozie for Hazardous Areas Proiectat pentru medii explozive cu hidrocarburi, acest senzor măsoară până la 1300°C cu siguranță și precizie. Potrivit pentru rafinării și fabrici chimice care necesită monitorizare sigură a temperaturii în condiții volatile. Vizualizare produs →

Atunci când specificați un RTD cu element dublu, furnizați intervalul exact de temperatură, dimensiunea conexiunii la proces, adâncimea de inserare, materialul godeului, tipul de terminare electrică și clasa de toleranță a elementului. O specificație bine scrisă economisește timpul de instalare și reduce erorile de punere în funcțiune.

Privire de ansamblu vizuală: Unde sunt utilizate RTD-urile cu elemente duble

Pentru a înțelege mai bine cum sunt aplicate RTD-urile cu două elemente în întreținerea instalațiilor industriale, este util să ne uităm la distribuția tipică a aplicațiilor. Următorul grafic este o defalcare ilustrativă bazată pe experiența de service pe teren și pe practica obișnuită de inginerie a instrumentelor.

Acesta arată ponderea instalațiilor RTD cu elemente duble în funcție de funcția principală: redundanță, afișare/control separat, mediere a temperaturii și referință de calibrare. Această distribuție îi ajută pe inginerii fabricii să decidă care configurație de cablare merită mai întâi stăpânită.

Graficul acoperă patru funcții largi. Măsurarea redundantă domină deoarece sistemele de siguranță necesită din ce în ce mai mult doi senzori independenți la un moment dat. Urmează afișaj/control separat. Media temperaturii este mai frecventă la schimbătoarele de căldură mari răcite cu aer. Referința de calibrare este o utilizare de nișă, dar valoroasă.

Deoarece datele nu sunt legate de o singură industrie, ar trebui tratate mai degrabă ca o referință de planificare decât ca un tabel statistic certificat. Punctul important este că cele două elemente ale unui RTD nu sunt întotdeauna conectate pentru redundanță pură.

Să ne uităm acum la diagrama cu bare orizontale.

Graficul arată că cablajul de siguranță redundant este cea mai mare categorie, dar nu este singurul motiv pentru a utiliza un senzor cu două elemente. A doua categorie ca mărime, controlul plus afișajul local, este deosebit de comună în mașinile rotative, unde un operator dorește să citească temperatura local în timp ce DCS continuă să controleze procesul.

Citirea medie reprezintă aproximativ 15 la sută din instalații. În aceste cazuri, două elemente nu sunt utilizate independent; acestea sunt însumate sau mediate într-un transmițător pentru a reprezenta temperatura medie de-a lungul unei suprafețe. Acest lucru reduce costul instalării mai multor senzori cu un singur element în interiorul unui încălzitor mare.

Cota de referință de calibrare, aproximativ 10 la sută, este mică, dar importantă. Un element rămâne dedicat unei conexiuni de referință, în timp ce al doilea element este utilizat pentru măsurarea normală. Acest lucru permite tehnicienilor să verifice elementul de lucru fără a deschide procesul.

Din perspectiva cablajului, diagrama întărește faptul că nu ar trebui să presupunem că fiecare element RTD dublu este menit pentru redundanță de siguranță. Clarificați mai întâi funcția dorită, deoarece cablarea de control plus afișaj poate tolera adesea un cablu mai scurt și un cost mai mic, în timp ce cablarea redundantă de siguranță necesită o separare completă.

Distribuția sugerează, de asemenea, că conexiunile cu trei fire sunt probabil utilizate în aproximativ 70 până la 80% din instalațiile cu elemente duble, deoarece sunt potrivite atât pentru aplicații de redundanță, cât și pentru control. Conexiunile cu patru fire sunt comune în instalațiile de referință de calibrare și controlul de înaltă precizie a schimbătorului de căldură.

Dacă proiectați un sistem nou, începeți prin a scrie o matrice de funcție simplă pentru elementul unu și elementul doi. Acest exercițiu dezvăluie rapid dacă aveți nevoie de transmițătoare redundante, un transmițător cu o singură intrare dublă sau un transmițător specializat de mediere.

În cele din urmă, graficul nu arată tipul de construcție fizică. O fabrică poate folosi 60% RTD-uri cu elemente duble învelite pe echipamente rotative, 25% tip asamblare în conductele generale de proces și 15% tip anti-explozie în zone clasificate.

Procentele exacte din instalația dvs. vor varia, dar principiul rămâne același: definiți rolul fiecărui element înainte de a trage cablul și documentați acel rol pe foaia de buclă.

Întrebări frecvente privind cablarea RTD cu elemente duble

Unde să mergi în continuare: mai multe resurse și asistență directă

Dacă încă decideți între un singur element și un element RTD cu două elemente sau aveți nevoie de ajutor cu un design specific al buclei, începeți cu o scurtă consultație de inginerie. O specificație detaliată a senzorului asigură că ambele elemente sunt potrivite, izolate și terminate exact așa cum necesită sistemul dumneavoastră.

Pentru o înțelegere mai largă a selecției senzorului de temperatură, citiți ghidul nostru industrial despre tipurile și selecția de termocupluri. Deși se concentrează pe termocupluri, ghidul de instalare și cablare este util, alături de cunoștințele RTD.

Citiți ghidul de selectare a termocuplului