Czujnik temperatury z ujednoliconym sygnałem wyjściowym TXAU-003, TXKU-003, TŻKU-003

Termopara z wyjściem 4-20 mA (termoelektryczny przetwornik temperatury, czujnik temperatury z ujednoliconym wyjściowym sygnałem prądowym 4-20 mA) TXAU-003, TXKU-003, TŻKU-003 jest przeznaczona do przekształcenia temperatury roboczego końca termopary w termo-EMF i dalszego przekształcenia na ujednolicony wyjściowy sygnał prądu 4-20 mA.

Termopary wykorzystuje się do pomiaru temperatury cieczy, materiałów sypkich i gazów, które nie zawierają substancji reagujących z materiałem osłony ochronnej i przewodu łączącego.

Obszar zastosowania termopar z ujednoliconym sygnałem wyjściowym 4-20 mA to systemy kontroli i regulacji temperatury procesów technologicznych w różnych gałęziach przemysłu, rolnictwa, gospodarki komunalnej oraz w gospodarstwach domowych.

Zasada działania termopary

Zasada działania termopary opiera się na termoelektrycznym efekcie Seebecka. Termopara ma dwa zespawane końce, jeden koniec umieszcza się w środowisku pomiarowym i nazywa roboczym lub gorącym złączem, a drugi koniec w miejscu podłączenia do wejścia urządzenia – zimnym złączem. Sposoby wykonania gorącego złącza przedstawiono na rysunku 1. Przy powstaniu różnicy temperatur gorącego i zimnego złącza w obwodzie pojawia się termo-EMF, którego wartość jest podawana na wejście.

Rysunek 1 – Sposoby wykonania gorącego złącza

Robocze złącze umieszcza się w osłonie ochronnej. Złącza termopar wykonuje się w różnych konfiguracjach. Złącza mogą być uziemione lub nieuziemione, a termopary dwuelektrodowe mogą być izolowane lub nieizolowane. Konfiguracje gorących złączy przedstawiono na rysunku 2.

Rysunek 2 – Konfiguracje gorących złączy

Uziemienie złącza termopary powstaje, jeśli złącze termopary łączy się z obudową pierwotnego przetwornika. Złącza uziemione charakteryzują się lepszą przewodnością cieplną, co z kolei zwiększa szybkość reakcji. Jednak uziemienie sprawia także, że obwody termopar są bardziej podatne na wpływ zakłóceń elektrycznych, które mogą zniekształcać sygnał napięciowy termopary, jeśli urządzenie pomiarowe nie zapewnia separacji galwanicznej. Wszystkie wysokiej jakości przetworniki pomiarowe i płyty wejściowe/wyjściowe standardowo posiadają izolację elektryczną. Uziemione złącze jest również bardziej podatne na zanieczyszczenie chemiczne z czasem.

Termoelektryczny przetwornik z otwartym złączem ma gorące złącze wystające z hermetyzowanego końca obudowy, zapewniając wysoką szybkość reakcji. Hermetyzacja zapobiega przedostawaniu się wilgoci lub innych zanieczyszczeń do wnętrza obudowy. Takie termopary zwykle stosuje się tylko w niekorozyjnych gazach, na przykład w przewodach powietrznych.

Nieuziemione złącza powstają, gdy elementy termopary nie mają połączenia z obudową pierwotnego przetwornika, a są otoczone izolującym proszkiem. Nieuziemione złącza mają nieco niższą szybkość reakcji niż uziemione, ale są mniej wrażliwe na szumy elektryczne.

Konstrukcyjnie termopara z wyjściem 4-20 mA (modyfikacja – 003) jest czujnikiem temperatury modyfikacji 002 z wbudowaną w głowicę zaciskową płytką drukowaną przetwornika 4-20 mA.

Czujniki temperatury z ujednoliconym sygnałem wyjściowym:

• przekształcenie wartości rezystancji na sygnał prądowy (4..20 mA) proporcjonalny do wartości temperatury;
• pomiar i przesyłanie zmierzonej wartości temperatury przez interfejs RS-485 (protokół ModBus RTU).

Cechy czujników:

• minimalna długość części montażowej 60 mm;
• zasilanie ze źródła napięcia stałego o nominalnej wartości 24 V.