ПТ 0304-ВT

Статья в журнале «Экспозиция Нефть Газ»

Готовое решение для измерения температуры с погрешностью не более 0,2 °С с унифицированным токовым выходом 4...20 мА и/или протоколом HART.

Принцип действия термопреобразователей прецизионных ПТ 0304-ВТ основан на преобразовании измерительным преобразователем (ИП) сигнала от первичного преобразователя температуры (ПП) в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА или в унифицированный выходной сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом HART-протокола.

ПП состоит из вставки измерительной с одним или двумя чувствительными элементами (ЧЭ). В качестве ЧЭ используются платиновые термопреобразователи сопротивления (ТС) с индивидуальной статической характеристикой (ИСХ), представленной в виде функции Каллендара-Ван Дюзена (КВД), или с номинальной статической характеристикой (НСХ) Pt100, 100П, помещенные в защитную арматуру. ПП могут комплектоваться защитными гильзами, изготовленными из нержавеющей стали или специальных материалов.

ИП конструктивно выполнен в корпусе, в котором размещены аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и модуль индикации (в зависимости от исполнения). По отдельному заказу в состав ИП может входить устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗП). Сигнал с ПП поступает в ИП, где преобразуется с помощью АЦП в цифровой сигнал. Цифровой сигнал обрабатывается с помощью микропроцессорного модуля ИП и поступает в ЦАП, где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока, на который, при наличии у ИП частотного модулятора, накладывается сигнал НАRТ-протокола. Микропроцессорный модуль обеспечивает управление всеми схемами ИП и осуществляет информационную связь с компьютером и другими изделиями. Для подключения ПП к ИП и вывода выходного сигнала в корпусе ИП предусмотрены клеммные соединители. Схема соединений внутренних проводов ПП с ИП — четырехпроводная.

Термопреобразователи изготавливаются в виде единой конструкции, могут изготавливаться без ИП, а также могут быть представлены отдельными, соединенными между собой элементами — ПП и ИП.

На цифровых табло термопреобразователей или HART-коммуникатора в режиме измерений отображается значение измеряемой температуры в цифровом виде.

Термопреобразователи выпускаются в одной модификации: ПТ 0304-ВТ с ПП, имеющими ИСХ, представленную в виде функции КВД, и с НСХ Pt100, 100П.

Технические характеристики

• Термопреобразователи имеют исполнения:
• общепромышленное;
• взрывобезопасное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» (Ex);
• взрывобезопасное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» (Exd);
• Параметры электрического питания — номинальное значение напряжения постоянного тока 24 В или 36 В;
• Потребляемая мощность — не более 0,6 Вт (при напряжении 24 В) или 0,8 Вт (при напряжении 36 В)
• Длина монтажной части термопреобразователей — 60...25000 мм;
• Габаритные размеры ИП — не более: 122×200×120 мм;
• Масса (в зависимости от исполнения термопреобразователя) — 0,9...10,0 кг;
• Температура окружающей среды:
• –40...+70 °C;
• –40...+85 °C;
• –50...+70 °C;
• –50...+85 °C;
• –60...+70 °C;
• –60...+85 °C;
• –40...+70 °C;
• Относительная влажность при температуре +35 °С — 95%;
• Средний срок службы, не менее:
• 20 лет — для термопреобразователей с  НСХ ПП классов В, С;
• 10 лет — для термопреобразователей с ИСХ, НСХ ПП классов АА, А;
• Средняя наработка на отказ, не менее:
• 160 000 часов, для термопреобразователей с НСХ ПП классов В, С;
• 80 000 часов, для термопреобразователей с ИСХ, НСХ ПП классов АА, А;
• Маркировка взрывозащиты: 0Ex ia IIC T6 Ga X, 1Ex d IIC T6 Gb X.

Варианты исполнения корпуса

Крепление в гильзу (корпус из алюминиевого сплава)	Крепление на кронштейн (корпус из алюминиевого сплава)	Крепление в гильзу (корпус из алюминиевого сплава без индикации)
Крепление в гильзу (корпус из нержавеющей стали)	Крепление на кронштейн (корпус из нержавеющей стали)	Крепление в гильзу (корпус из нержавеющей стали без индикации)

Первичный преобразователь (ПП)

С наружной резьбой штуцера	C внутренней резьбой штуцера	Из гибкого кабеля в стальной оболочке

Метрологические характеристики ПТ 0304-ВТ

t — значение измеряемой температуры, °С.

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности термопреобразователей, Δ_О, °С, по цифровому сигналу рассчитывают по формуле:

Δ_О = √(Δ_АЦП² + Δ_ПП²)

Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности термопреобразователей, Δ_О, °С, по унифицированному выходному сигналу рассчитывают по формуле:

Δ_О = √((Δ_АЦП + Δ_ЦАП)² + Δ_ПП²),

где:

• Δ_АЦП — пределы допускаемой основной погрешности цифрового сигнала ИП протоколу HART, °С;
• Δ_ПП — пределы допускаемого отклонения от ИСХ (НСХ) ПП, °С;
• Δ_ЦАП — пределы допускаемой основной погрешности цифро-аналогового преобразования, °С.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности термопреобразователей от изменения температуры окружающей среды равны сумме погрешностей цифрового сигнала и ЦАП.