Að leysa iðnaðarhitamælingaráskorunina: Hvernig á að halda viðnámshitaskynjara í burtu frá sterkum rafsegulsviðstruflunum

Á sviði iðnaðar sjálfvirknistýringar er hitastigsmæling mikilvæg og viðnámshitaskynjarar (RTD), sem mest notaðir hitaskynjarar á meðal- og lághitasviði, hafa bein áhrif á framleiðsluöryggi og vörugæði. Hins vegar hefur truflun frá sterkum segul- og rafsviðum lengi verið tæknileg áskorun fyrir marga verkfræðinga. Í dag munum við kafa ofan í hvernig á að forðast að setja upp RTD á svæðum með sterk segul- eða rafsvið til að tryggja nákvæmar og áreiðanlegar hitamælingar.

Af hverju ætti að halda RTD í burtu frá sterkum rafsegulsviðum?

RTD mæla hitastig út frá þeim eiginleikum að viðnám málmleiðara breytist með hitastigi. Þessi nákvæma mæling á viðnámsbreytingum er mjög næm fyrir truflunum frá ytra rafsegulumhverfi.

Í iðnaðarumhverfi eins og vatnsaflsvirkjunum og orkuverum nær rafalahafnarspenna venjulega kílóvolta. Sterk rafsviðin sem myndast og sterk segulsviðin sem myndast við lekaflæði snúnings trufla verulega RTD og hitamælingarkerfi. Raunveruleg mæligögn sýna að lekaflæðisspennumerkið sem framkallað er af sumum þrýstibúnaði RTD getur jafnvel náð 110V, sem gerir hitamælinguna tilgangslausa og getur hugsanlega skaðað aðra hluti í hringrásinni.

Rafsegultruflanir (EMI) geta valdið óstöðugum eða sveiflukenndum hitamælingum og jafnvel fölskum viðvörunum. Í alvarlegum tilfellum getur það leitt til óþarfa stöðvunar eininga og verulegs efnahagstjóns.

Hagnýtar aðferðir til að forðast rafsegultruflun á áhrifaríkan hátt

**Ákjósanlegur uppsetningarstaður**

Þegar viðnámshitaskynjari (RTD) er settur upp skal staðsetning mælipunktsins vera vandlega valin og forðast svæði með sterk segul- og rafsvið. RTD ætti að setja eins langt í burtu frá hitagjöfum, rafsviðum og sterkum segulsviðum og mögulegt er til að koma í veg fyrir að ytri þættir trufli mæliniðurstöðurnar.

Fyrir núverandi sterk rafsegulumhverfi, ef ekki er hægt að komast algjörlega hjá því, skaltu íhuga að breyta uppsetningaraðferð RTD. Til dæmis, notaðu niðurfellda uppsetningu til að koma í veg fyrir að RTD komist í snertingu við eldföstum múrsteinum ofnveggsins og notaðu einangrun á milli RTD og stuðnings.

**Alhliða hlífðarráðstafanir**

Hlífðarvörn er áhrifarík leið til að standast EMI. Nánar tiltekið er hægt að nota eftirfarandi aðferðir:

Hægt er að verja jöfnunarvíra RTD með því að keyra þá í gegnum járnpípu eða annað hlífðarefni úr málmi til að koma í veg fyrir truflun frá rafsegultruflunum og háspennu rafsviðum. Þegar þessi aðferð er notuð skal ganga úr skugga um að járnpípa og hlífðarefni séu rétt jarðtengd og að jöfnunarvírarnir séu snúnir saman.

Fyrir sterka segulsviðstruflanir er samþætt möskvavörn skilvirkasta lausnin. Snúrurnar fyrir RTD (Resistor Temperature Detectors) eru með margar langar leiðir og fjölmarga millitengla, sem krefjast nákvæmrar raflögn. Við hvern tengil verður hlífðarvír leiðslunnar að vera tengdur á áreiðanlegan hátt við sameiginlega jörð. Blývírarnir ættu að vera þrír-kjarna (eða fjögurra-kjarna) snúrur með koparvírnetshlíf og silfur-húðuðum kjarna, sérstaklega hönnuð til mælinga.

Að breyta merkjasendingaraðferðinni

Ef hlífðarráðstafanir eru ófullnægjandi til að leysa truflunarvandann á áhrifaríkan hátt, má íhuga að breyta merkjasendingaraðferðinni.

Á vettvangi eða í tölvuherbergi vettvangsstöðvarinnar er hægt að setja upp Pt100 RTD hitabreyti til að breyta Pt100 viðnámsmerkinu í staðlað DC 4-20mA merki, sem breytir að sama skapi inntaksmerkjarás tölvunnar. Vegna þess að DC 4-20mA merkið hefur mjög sterka truflunargetu, getur þessi aðferð í raun útrýmt truflunum sem myndast við sendingu merkja.

Rétt jarðtenging

Jarðtenging er mikilvæg aðferð til að kynna jörð til að útrýma truflunum. Það eru tvær sérstakar jarðtengingaraðferðir: að jarðtengja RTD viðmiðunartengilinn og jarðtengja RTD mælingarstöðina.

Tilvísunar-endajarðunaraðferðin felur í sér að jarðtengja annan enda RTD (eða jöfnunarvírs) úttakstöngina í gegnum nægilega stóra þétta (því stærri sem þétturinn er, því betra, ef aðstæður leyfa). Mælingar-jarðtengingaraðferðin felur í sér að leiða málmvír frá mælienda RTD til jarðar, sem kemur í raun í veg fyrir háan-lekatruflun. Þegar þú velur málmvír skaltu velja einn sem er háan-hitaþolinn og skaðlaus RTD rafskautunum.

Hagræðing raflagnaaðferða

Raflagnaraðferð RTD hefur einnig áhrif á-truflunargetu þess. Í iðnaðarferlisstýringu er almennt notuð þriggja-víra raflögn sem getur í raun útrýmt áhrifum blýviðnáms. Fjögurra-vírakerfi getur algjörlega útrýmt áhrifum blýviðnáms og er aðallega notað til að greina hitastig með mikilli-nákvæmni.

Forðastu að nota tveggja-víra raflagnaaðferð, því tveggja-vírakerfi mun bæta viðnám leiðslunnar við viðnámsgildi RTD, sem leiðir til aukinnar mæliskekkju. Til dæmis, með 20 metra snúru, er vírviðnámið um það bil 3 ohm, sem þýðir hitaskekkju allt að 6 gráður, mjög stór villa.

Viðbótarverndarráðstafanir í sérstöku umhverfi

Í ákveðnu sérstöku umhverfi er þörf á frekari verndarráðstöfunum:

Hátt-hitastig og há-þrýstingsumhverfi: Fyrir RTD utanhúss sem eru sett upp í mikilli hæð, tryggðu rétta vatnsþéttingu á rásinni og leiðum til að koma í veg fyrir vatnsinngang og skammhlaup. RTDs settir upp við háan hita og þrýsting krefjast fullnægjandi einangrunar fyrir leiðslur.

Olíu-Sýkt umhverfi: Fyrir RTD sem eru á kafi í olíu í langan tíma (svo sem álagslegur í vatnsaflsvirkjunum), ætti að velja olíu-þolnar og hita-þolnar pólýtetraflúoretýlen (FEP) einangraðar kapla. Þetta efni er hægt að nota stöðugt við hitastig á bilinu -250 gráður til 250 gráður og hefur framúrskarandi olíuþol, tæringarþol og hitaþol.

Titringsumhverfi: Í umhverfi með sterkum titringi skaltu íhuga að bæta við hlífðarbúnaði á mótum kapalstrengjanna og RTD, svo sem mjókkandi fjöðrunarrör, bylgjupappa og framlengingarvörn með brynvörðum vír, til að koma í veg fyrir rótbrot.