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 последующего преобразования в унифицированный выходной сигнал тока 4-20 мА.

Термопары используют для измерения температуры жидких, сыпучих и газообразных сред, не содержащих веществ, которые взаимодействуют 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 отраслях промышленности, сельского и коммунального хозяйства, быта.

Принцип работы термопары

Принцип работы термопары основан на термоэлектрическом эффекте Зеебека. Термопара имеет два спаянных конца, один конец размещают в измеряемой среде и называют рабочим или горячим спаем, а другой конец в месте подключения к входу прибора – холодным спаем. Способы изготовления горячего спая представлены на рисунке 1. При возникновении разницы температур горячего и холодного спаев в контуре возникает термо-ЭДС, значение которой 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 представлены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Конфигурации горячих спаев

Заземление спая термопар образуется, если спай термопары соединяется с оболочкой первичного преобразователя. Заземленные спаи имеют лучшую теплопроводность, что, в свою очередь, повышает быстродействие. Однако заземление также делает цепи термопар более подверженными воздействию электрических помех, которые могут искажать сигнал напряжения термопары, если контрольно-измерительный прибор не обеспечивает гальваническую развязку. Все высококачественные измерительные преобразователи и платы ввода/вывода предусматривают электрическую развязку в стандартной комплектации. Заземленный спай также больше подвержен загрязнению химическими примесями со временем.

Термоэлектрический преобразователь с открытым спаем имеет горячий спай, который выступает из герметизированного конца оболочки, обеспечивая высокую быстродействие. Герметизация препятствует попаданию влаги или других загрязнений внутрь оболочки. Обычно такие термопары применяются только в некоррозионных газах, например, в воздуховодах.

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

Конструктивно термопара с выходом 4-20 мА (модификация – 003) является датчиком температуры модификации 002 с встроенной в клеммную головку печатной платой преобразователя 4-20 мА.

Датчики температуры с унифицированным выходным сигналом:

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

Особенности датчиков:

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