selecionando correto transmissores de temperatura pode ser bastante desafiador de tempos em tempos, há muitos fatores que precisam ser levados em consideração, mas antes de tudo é certificar-se de que a precisão da medição e converter o nível baixo de um sensor de temperatura (ohm ou mv) para um sinal de corrente padrão de 4-20ma que pode ser prontamente aceito por um sistema de monitoramento e controle , como um DCS ou plc

a tecnologia em evolução tornou o transmissor de temperatura confiável, acessível, abaixo estão algumas coisas que devem ser levadas em consideração ao escolher o transmissor de temperatura correto.

1. parte traseira do painel ou instalação local

talvez a consideração mais importante ao especificar um transmissor de temperatura seja o ambiente em que ele será instalado. se a distância entre a medição do sensor e a sala de controle for relativamente curta e livre de ruído elétrico da planta "", os transmissores de temperatura podem ser instalados de forma econômica na sala de controle, com fios de extensão do sensor que levam a eles. essas configurações de transmissor são chamadas de caixas de montagem em trilho ou estilo din (figura 1). por razões econômicas, vários transmissores estilo din de alta densidade são instalados em um trilho de montagem em um gabinete de proteção de várias unidades, e são alimentados por uma fonte de alimentação comum.

figura 1. as caixas de montagem em trilho são normalmente montadas em uma superfície ou em um gabinete de proteção de várias unidades.

se existir uma longa distância entre o sensor e a sala de controle, ou se o ruído da planta afetar adversamente o sinal de baixo nível relativamente "fraco", do sensor, o transmissor de temperatura deve ser instalado o mais próximo possível do sensor possível. isso permitirá que o sinal do sensor seja condicionado e convertido em um sinal 4-20ma mais robusto, mais capaz de suportar transmissão de longa distância através de uma planta "ruidosa".

para essas aplicações, os transmissores são instalados individualmente em gabinetes montáveis em campo chamados cabeças de conexão ou poço termométrico (figura 2). para acomodar corrosivo, cáustico, perigoso, mangueira para baixo, ou simplesmente desagradável condições climáticas, cabeças de conexão vêm em uma variedade de formas e materiais, incluindo alumínio, aço inoxidável, ferro, e plástico. onde a ambi-ssegurança será. muito pior, com transmissores de alcance, se você precisar mudar para um tipo de sensor diferente, você está sem sorte.

figura 2. caixas de montagem em campo acomodam corrosivo, cáustico, perigoso, mangueira para baixo ou simplesmente condições climáticas desagradáveis.

Os transmissores universais baseados em microprocessador oferecem uma vasta gama de vantagens operacionais a preços um pouco mais altos do que muitos de seus equivalentes de faixa fixa restritiva. o mais importante deles é a capacidade de ser configurado para lidar com uma ampla gama de diferentes tipos de sensores e temperatura ranges. isso pode incluir termopares (J, K, E, T, R, S, B, N, e C) e rtds (2-, 3-, e 4 fios; pt, cu e ni; 10 a 1000 ohm), e faixas de temperatura dentro de -328 a 1562°F (-200 a 850°C). universal os transmissores podem ser configurados para monitorar qualquer faixa dentro da curva estabelecida do sensor., portanto, você pode configurar o transmissor para "concentrar" na faixa exata importante para o seu processo.

um tipo de transmissor pode ser especificado e armazenado para lidar com todas as aplicações nas instalações. se você (como a maioria) usa muitos tipos de sensores diferentes, teve que mudar o tipo de sensor que você usa, ou simplesmente não tem certeza o que pode acontecer no futuro, transmissores universais são uma maneira muito mais flexível de ir.

figura 3. para medições de superfície, o sensor e o transmissor podem ser fixados, amarrados, aparafusados ou soldados diretamente ao ponto de medição.

2. método de configuração

os transmissores de temperatura universais disponíveis podem ser configurados usando controles integrados, configuradores portáteis, e/ou com software para PC. controles integrados oferecem a vantagem de não precisar depender de dispositivos externos para realizar a configuração . entretanto, as opções de configuração disponíveis são às vezes muito limitadas.

Os configuradores portáteis geralmente estão associados a instrumentos inteligentes,, como transmissores de temperatura inteligentes HART®., eles oferecem a vantagem de poder reconfigurar o transmissor a partir de qualquer ponto de terminação conveniente ao longo do loop de 4-20ma. as desvantagens são que os handhelds podem ser menos intuitivos, caros (mais de ), e às vezes só podem ser usados com um tipo ou classe de instrumento.

A configuração do pc é a mais versátil, e de longe a mais fácil e rápida de usar (figura 4). todos os parâmetros operacionais, mesmo tabelas de linearização de sensores personalizados complexas, podem ser facilmente selecionadas de uma janela de software e baixadas ao transmissor em poucos minutos. Um ótimo PC custa menos do que muitos portáteis, e pode ser usado para vários outros propósitos. a única desvantagem é que o transmissor deve ser levado ao PC, ou um laptop deve ser levado ao transmissor, para configuração.

figura 4. O software para PC permite a configuração do transmissor em apenas alguns minutos.

3. precisão e estabilidade

os transmissores de temperatura diferem muito na precisão da medição. na extremidade baixa, você pode esperar precisões de ±1°F. na extremidade alta, alguns transmissores oferecem precisões incríveis de ±0.025°F . muitos fatores podem influenciar a precisão geral, incluindo: precisão de entrada, precisão de saída; resolução; linearidade; efeito de carga; efeito de tensão de linha; compensação de junta fria (para termopares); repetibilidade; efeito da temperatura ambiente; efeito EMI/RFI; e efeito de resistência do condutor do sensor. complicando, a maneira como a precisão declarada é determinada difere de fabricante para fabricante.

ao fazer comparações de precisão, tenha em mente que alguns fornecedores usam o termo linearidade no lugar de precisão., outros afirmam que a especificação de precisão inclui linearidade e repetibilidade, e assume erros causados por condições de temperatura ambiente flutuante. ainda outras especificações são indicadas em termos de uma faixa de temperatura selecionada, leitura de temperatura, ou intervalo de medição. certifique-se de ler as letras miúdas para que você possa determinar adequadamente a precisão de um determinado transmissor sob as condições em que ele será operar. o grau de precisão necessário para sua aplicação é, claro, dependente da natureza do próprio processo. em geral, quanto maior a precisão, mais certo o resultado de quase todos os processos.

Considerando que a precisão é o nível de incerteza da saída de um transmissor em um determinado momento, estabilidade é a incerteza da saída de um transmissor ou sensor durante um período de tempo. estabilidade (geralmente especificada como uma porcentagem do intervalo de temperatura por ano) ajudá-lo a dizer com que frequência seu sistema precisará de calibração de rotina. as especificações típicas de estabilidade de longo prazo fornecidas pelos fabricantes variam de 6 meses a 5 anos.

4. seleção do sensor

seu fornecedor de transmissores de temperatura deve ser capaz de recomendar o melhor sensor para sua aplicação. em geral, um RTD fornecerá uma medição de temperatura estável mais precisa, do que um termopar (T/C), desde que o RTD um pouco mais frágil pode resistir ao meio ambiente.

uma saída RTD ou T/C mudará devido ao ciclo de temperatura, oscilações de temperatura, corrosão, degradação do fio condutor, umidade, e contaminação. quando possível, use rtds de 4 fios , e especificar um transmissor de temperatura que seja capaz de aceitar uma "true" entrada RTD de 4 fios. a vantagem é que o quarto fio em um circuito RTD efetivamente cancela erros devido a desequilíbrios de resistência entre os condutores. cada ohm de desequilíbrio nos fios condutores de um rtd resulta em um erro de medição de até 2.5°C.

5. Proteção RFI/EMI e isolamento de sinal

sempre especifique um transmissor com uma especificação de imunidade RFI/EMI declarada. os efeitos da interferência de radiofrequência (RFI) e interferência eletromagnética podem causar degradação imprevisível e não repetitiva no desempenho e precisão do transmissor, e até mesmo mau funcionamento completo do instrumento.

mesmo que você ache que seu ambiente é "livre de ruído", considere apenas algumas das fontes de possível interferência RFI/EMI: rádio móvel e estacionário, televisão e transmissores portáteis (walkie-talkies) ; transformadores; motores CA e CC; grandes solenóides ou relés; e até luzes fluorescentes.

6. capacidades de diagnóstico

transmissores de temperatura, mesmo os analógicos de faixa fixa simples, são capazes de fornecer diagnósticos básicos na forma de aumentar ou diminuir a escala de saída de 4-20ma na perda de entrada do sensor. isso serve para alertá-lo sobre um sensor queimar.

transmissores de temperatura com capacidade de diagnóstico inteligente são capazes de ir um passo adiante. além do drive upscale/downscale,, eles monitoram continuamente o sensor, e se um fio quebrar ou parar de enviar um sinal durante a operação, pode mostrar qual fio quebrou por meio de uma mensagem de erro em um display digital integrado (no caso de transmissores indicadores) ou usando seu software de configuração de PC. mensagens de falha específicas eliminam o trabalho de remover o sensor ou verificar todo o cabo fios para diagnosticar um problema (figura 5).

figura 5. alguns transmissores fornecem mensagens de falha específicas que aceleram o diagnóstico do problema exato do sensor.

7. comunicações digitais

a grande maioria dos transmissores de temperatura instalados e ainda sendo especificados usa sinais de 4-20ma para interface com um dispositivo ou sistema de controle. 4-20ma é padrão, é simples, é confiável, e funciona.

isso está mudando à medida que os usuários percebem os benefícios da implementação de estratégias de protocolo digital disponíveis, como Foundation fieldbus, HART, e profibus. a vantagem mais visível inclui a capacidade de multidrop múltiplos transmissores em um par trançado,, o que economiza custos de fiação e instalação. Uma segunda vantagem importante é que as comunicações digitais permitem que o transmissor forneça informações valiosas de diagnóstico de loop diretamente ao sistema. isso pode ser usado para alertar o usuário sobre problemas no sensor e no transmissor, e até mesmo alertar de problemas potenciais para manutenção preventiva. a desvantagem é que, além de todos os novos transmissores de comunicação digital,, você também precisa se comprometer com um sistema de controle capaz de aceitar dados de protocolo de comunicação digital.

8. certificações da agência

as certificações de áreas classificadas geralmente não são uma escolha,, mas um requisito. agências mundiais, como Factory mutual (FM) e UL (laboratórios de subscritores), estudam o projeto, testam e certificam instrumentos como geralmente ser seguro para instalar em áreas perigosas. áreas perigosas normalmente incluem aquelas onde gases explosivos, como hidrogênio ou acetileno, podem estar presentes. se você estiver instalando o instrumento em uma área perigosa, que você precisa para certificar-se de que você especifique um que seja classificado para uso nessa área 'classificada'. isso normalmente é indicado por um sistema de codificação que identifica a classificação de área perigosa do instrumento. por exemplo, se um instrumento for aprovado pela FM para uso em uma área à prova de explosão, a codificação na unidade deve ficar assim: classe I, divisão I, grupos A, B, C, D.

9. funcionalidade especial

não deveria ser surpresa que a temperatura, sendo a variável de processo mais medida, teria dezenas, se não centenas, de requisitos específicos de aplicação muito exclusivos. felizmente, a demanda do mercado levou fabricantes de transmissores de temperatura para atender a essas necessidades com recursos muito especializados., isso pode incluir displays digitais integrados que podem ser programados para mostrar parâmetros operacionais específicos da aplicação (figura 6); a capacidade de construir tabelas de linearização personalizadas para entradas de sensores não padrão; e técnicas avançadas de ajuste de sensor que resultam em precisões de medição fenomenais de até ±0.025°F. se você precisar, provavelmente está disponível.

figura 6. funções especiais, como uma tela personalizável, ajudam a atender aos requisitos exclusivos da aplicação.

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