Датчик температуры с унифицированным выходным сигналом ТХАУ-003, ТХКУ-003, ТЖКУ-003

Термопара с выходом 4-20 мА (термоэлектрический преобразователь температуры, датчик температуры с унифицированным выходным токовым сигналом 4-20 мА) ТХАУ-003, ТХКУ-003, ТЖКУ-003 предназначена для преобразования температуры рабочего конца термопары в термо-ЭДС и последующим преобразование в унифицированный выходной сигнал тока 4-20 мА.

Термопары используют для измерения температуры жидких, сыпучих и газообразных сред, которые не содержат веществ, что вступают в взаимодействие с материалом защитной арматуры и соединительным кабелем.

Область применения термопар с унифицированным выходным сигналом 4-20 мА — системы контроля и регулирования температуры технологических процессов в различных областях промышленности, сельского и коммунального хозяйства, быту.

Принцип работы термопары

Принцип работы термопары основан на термоэлектрическом эффекте Зеебека. Термопара имеет два спаянных конца, один конец размещают в измерительной среде и называют рабочим или горячим спаем, а второй конец на месте подключения ко входу устройства — холодным спаем. Способы изготовления горячего спая представлен на рисунке 1. При возникновении разницы температур горячего и холодного спая в контуре возникает термо-ЭДС значение которого подается на вход.

Рисунок 1 – Способы изготовления горячего спая

Рабочий спай помещают в защитную арматуру. Спаи термопар изготавливаются в различных конфигурациях. Спаи могут быть заземленными или незаземленными, а двухэлементные термопары могут быть изолированными или неизолированными. Конфигурации горячих спаев представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Конфигурации горячих спаев

Заземленные спаи термопар образуются, если спай термопары соединяется с оболочкой первичного преобразователя. Заземленные спаи обладают лучшей теплопроводностью, что, в свою очередь, повышает быстродействие. Однако заземление также делает цепи термопар более подверженными влиянию электрических шумов, которые могут искажать сигнал напряжения термопары, если контрольно-измерительный прибор не обеспечивает развязку. Все высококачественные измерительные преобразователи и платы ввода/ вывода предусматривают электрическую развязку в стандартной комплектации. Заземленный спай также в большей степени подвержен загрязнению химическими примесями со временем.

Термоэлектрический преобразователь с открытым спаем имеют горячий спай, выступающий из загерметизированного конца оболочки, обеспечивая высокое быстродействие. Герметизация препятствует попаданию влаги или других загрязнений внутрь оболочки. Обычно такие термопары применяются только в некоррозионных газах, например, в воздуховодах.

Незаземленные спаи получаются тогда, когда элементы термопары не соединяются с оболочкой первичного преобразователя, а окружены изолирующим порошком. Незаземленные спаи имеют несколько меньшее быстродействие, чем заземленные спаи, но менее чувствительны к электрическим шумам.

Конструктивно термопара с выходом 4-20 мА (Модификация – 003) представлют собой датчик температуры Модификации 002 со встроенной в клеммную головку печатной платы преобразователя 4-20 мА.

Датчики температуры с унифицированным выходным сигналом:

• преобразование значения сопротивления в токовый сигнал (4..20мА) пропорциональный значению температуры;
• измерение и передача измеренного значения температуры по интерфейсу RS-485 (протокол ModBus RTU).

Особенности датчика:

• минимальная длина монтажной части 60мм;
• питание от источника постоянного напряжения номиналом 24В.