Perché è necessaria la compensazione della giunzione fredda per i trasmettitori di temperatura (o le schede di ingresso analogico utilizzate per gli ingressi di temperatura in un DCS)?
⑴ I trasmettitori di temperatura vengono installati sul campo, dove la temperatura del giunto freddo fluttua in risposta ai cambiamenti nell'ambiente.
⑵ Se la compensazione della giunzione fredda non viene applicata, l'uscita del trasmettitore registrerà un valore superiore alla temperatura effettiva; questo può portare gli operatori a dare giudizi errati. Pertanto, la compensazione della giunzione fredda è essenziale.
Cos'è un compensatore di giunzione fredda? Qual è il suo principio di funzionamento?
Un compensatore di temperatura della giunzione di riferimento della termocoppia è un dispositivo progettato per compensare automaticamente le variazioni nelle misurazioni della termocoppia causate dalle fluttuazioni della temperatura della giunzione di riferimento. Essenzialmente, funziona come un generatore di millivolt CC che produce un segnale di uscita direttamente proporzionale alle variazioni della temperatura della giunzione di riferimento. Collegato in serie al circuito di misura della termocoppia, consente la compensazione automatica della temperatura del giunto di riferimento durante le operazioni di misura.
Specifiche del prodotto
Questo modulo trasmettitore di temperatura intelligente è progettato specificatamente per l'uso in trasmettitori di temperatura abilitati al protocollo HART-ad alte-prestazioni-. Supporta quattro tipi di RTD (PT50, PT100, PT500 e PT1000) e otto tipi di termocoppie (tipi E, J, B, K, N, R, S e T). Inoltre, supporta la misurazione sia di segnali in millivolt che di segnali di resistenza. Il dispositivo presenta una tensione di isolamento nominale di 1000 V CC.
Funzionalità di base
1. Tensione di alimentazione: CC 10 V – 32 V;
2. Segnale di uscita: loop di corrente da 4–20 mA sovrapposto alla comunicazione digitale con protocollo HART (sistema a due-fili); la comunicazione HART non interferisce con l'uscita analogica 4–20 mA;
3. Gestione remota: può essere gestita in remoto tramite un comunicatore portatile o un software di configurazione e messa in servizio basato su PC-;
4. Misurazione della temperatura interna: utilizza un sensore Pt100 interno per misurare la temperatura ambiente per la compensazione della giunzione fredda-della termocoppia;
5. Precisione della compensazione della giunzione-fredda: ±0,5 gradi;
6. Smorzamento: regolabile da 0 a 32 secondi;
7. Frequenza di aggiornamento dei dati: 4 volte/secondo;
8. Stabilità: ±0,2% all'anno;
9. Temperatura dell'ambiente operativo: da -40 gradi a +85 gradi
(Intervallo di temperatura operativa del display LCD: da -20 gradi a +70 gradi);
10. Dimensioni: Ø44mm;
11. Distanza tra i fori di montaggio: 33 mm;
12. Resistenza alle vibrazioni meccaniche: 10–60 Hz, onda sinusoidale da 0,21 mm;
13. Resistenza alle interferenze RF: IEC 61000-4-3, 20 V/m, 80–1000 MHz;
Principio di funzionamento del trasmettitore di temperatura integrato
Il trasmettitore di temperatura integrato converte la temperatura misurata da una termocoppia o da un sensore RTD (Resistance Temperature Detector) in un segnale elettrico. Questo segnale viene quindi immesso nella rete di ingresso del trasmettitore, che contiene i circuiti rilevanti per la regolazione dello zero, la compensazione della termocoppia e altre funzioni. Dopo la regolazione dello zero, il segnale entra in un amplificatore operazionale per l'amplificazione. Il segnale amplificato viene quindi suddiviso in due percorsi: un percorso viene elaborato da un convertitore V/I (tensione-a-corrente) per produrre un'uscita di corrente CC da 4–20 mA; l'altro percorso viene elaborato da un convertitore A/D (da analogico-a-digitale) per la visualizzazione sulla testata del misuratore del dispositivo.
Il trasmettitore impiega due tipi di circuiti di linearizzazione, entrambi utilizzando un meccanismo di feedback. Per i sensori RTD, la correzione viene ottenuta utilizzando un metodo di feedback positivo; per i sensori termocoppia, la correzione viene eseguita utilizzando un metodo di approssimazione lineare a tratti multi-segmento. Il trasmettitore di temperatura con display digitale integrato-offre due opzioni di visualizzazione: i modelli dotati di display LCD utilizzano una configurazione di uscita a due-fili, mentre i modelli dotati di display a LED utilizzano una configurazione di uscita a tre-fili.