Thermoelement mit standardisiertem Ausgang 4-20 mA THAU-002, THKU-002, TJKU-002

Thermoelement mit 4-20 mA Ausgang (thermoelektrischer Temperaturwandler, Temperatursensor mit standardisiertem Ausgangsstromsignal 4-20 mA) THAU-002, THKU-002, TJKU-002 ist bestimmt zur Umwandlung der Temperatur der Arbeitsspitze des Thermoelements in thermo-EMK und deren anschließender Umwandlung in das standardisierte Ausgangsstromsignal 4-20 mA.

Thermoelemente werden zur Temperaturmessung von flüssigen, körnigen und gasförmigen Medien verwendet, die keine Stoffe enthalten, die mit dem Material der Schutzarmatur und dem Anschlusskabel reagieren.

Der Anwendungsbereich der Thermoelemente mit standardisiertem Ausgangssignal 4-20 mA sind Kontroll- und Regelungssysteme für die Temperatur technologischer Prozesse in verschiedenen Industriezweigen, in der Landwirtschaft und kommunalen Wirtschaft sowie im Haushalt.

Funktionsprinzip des Thermoelements

Das Funktionsprinzip des Thermoelements basiert auf dem thermoelektrischen Seebeck-Effekt. Das Thermoelement hat zwei miteinander verschweißte Enden, das eine Ende wird in das Messmedium eingeführt und heißt Arbeits- oder Heißpunkt, das andere Ende am Anschluss des Geräts nennt man Kaltpunkt. Herstellungsmethoden des Heißpunkts sind in Abbildung 1 dargestellt. Bei einer Temperaturdifferenz zwischen Heiß- und Kaltpunkt entsteht im Stromkreis eine thermo-EMK, deren Wert an den Eingang weitergeleitet wird.

Abbildung 1 - Herstellungsmethoden des Heißpunkts

Der Arbeitspunkt wird in einer Schutzarmatur platziert. Thermoelementverbindungen werden in verschiedenen Konfigurationen gefertigt. Die Verbindungen können geerdet oder ungeerdet sein, zweielementige Thermoelemente können isoliert oder nicht isoliert ausgeführt sein. Konfigurationen der Heißpunkte sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung 2 - Konfigurationen der Heißpunkte

Die Erdung der Verbindungen entsteht, wenn die Thermoelementverbindung mit der Hülle des Primärwandlers verbunden wird. Geerdete Verbindungen haben eine bessere Wärmeleitfähigkeit, was die Ansprechzeit verbessert. Jedoch machen Erdungen die Thermoelementkreise anfälliger für elektrische Störungen, die das Thermoelementspannsignal verfälschen können, wenn das Messgerät keine galvanische Trennung bietet. Alle hochwertigen Messwandler und Ein-/Ausgangskarten sind standardmäßig mit elektrischer Trennung ausgestattet. Ein geerdeter Punkt ist außerdem stärker durch chemische Verunreinigungen mit der Zeit gefährdet.

Der thermoelektrische Wandler mit offenem Punkt hat einen Heißpunkt, der aus dem dicht verschlossenen Ende der Hülle herausragt und eine hohe Ansprechgeschwindigkeit gewährleistet. Die Dichtung verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit oder anderen Verunreinigungen in die Hülle. Solche Thermoelemente werden üblicherweise nur in korrosionsfreien Gasen, beispielsweise in Luftkanälen, eingesetzt.

Ungeerdete Verbindungen entstehen, wenn die Thermoelementelemente nicht mit der Hülle des Primärwandlers verschmelzen, sondern von einem isolierenden Pulver umgeben sind. Ungeerdete Punkte haben eine etwas geringere Ansprechgeschwindigkeit als geerdete, sind aber weniger empfindlich gegenüber elektrischen Störungen.

Konstruktiv ist das Thermoelement mit 4-20 mA Ausgang (Modifikation - 002) ein Temperatursensor Modifikation 002 mit einer in den Klemmenkopf eingebauten Leiterplatte des 4-20 mA Wandlers.

Haupteigenschaften der Thermoelemente 4-20 mA

• Arbeitstemperaturbereich, abhängig vom Typ des Thermoelements - (0-1100) °C;
• Umgebungstemperaturbereich um die Leiterplatte des 4-20 mA Wandlers - von 5 bis 55 °C;
• Anschlussschema des Messelements - Zweidraht;
• Thermoelementtyp mit 4-20 mA Ausgang - K, L, J;
• Material der Schutzarmatur - Edelstahl 12Х18Н10Т;
• Schutzart gegen Staub und Wasser - IP54;
• Konstruktion - unzerlegbar;
• Isolationswiderstand - nicht weniger als 100 MΩ;
• Ausgangssignal - 4-20 mA;
• Gleichstromversorgungsspannung - 12-36 V;
• Stromaufnahme, max. - 40 mA;
• Maximal zulässiger Grundfehler, nicht mehr - 1% (reguliert bei 25 °C während des Betriebs der 4-20 mA Wandlerleiterplatte).

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Volle Bezeichnung der Thermoelemente bei Bestellung: REGMIK-PTU-THAU-002, REGMIK-PTU-THKU-002, REGMIK-PTU-TJKU-002.

Handbuch für PTU THAU (THKU, TJCU) mit Strom-/Spannungs-/RS-485-Ausgang (ukr.)