Барлығы 4-20 мА қысымды таратқыштар туралы

4-20мА қысымды таратқыш дегеніміз не?

4-20мА шығысы бар қысым таратқышы зауыттарда немесе басқа жерлерде қолданылатын қысымды өлшейтін құрылғы болып табылады, ол қысым көрсеткіштерінің мәнін 4-тен 20 миллиамперге дейінгі диапазондағы электр тогының сигналына өзгертеді. Бұл аналогтық сигнал ( сандық шығыс қысым таратқыштарынан өзгеше) өлшенген қысымды нақты өлшенген мәнге пропорционалды түрде көрсетеді. Мысалы, 4мА әдетте қысымның жоқтығын (0 psi) немесе ең төменгі қысымды білдіреді, ал 20мА қысым түрлендіргіші көтере алатын ең жоғары қысымды (немесе пайдаланушы пайдаланғысы келетін ең жоғары мәнді) білдіреді. Бұл стандартталған аналогтық шығыс 4-20 мА қысым таратқыштары түрлендіргіштердің кез келген бағдарламаланатын логикалық контроллермен (PLC), бөлінген басқару жүйесімен (DCS) немесе деректерді жинау жүйесімен жұмыс істей алатынын білдіреді, бұл механикалық манометрден айтарлықтай ерекшеленеді, әдетте осы өлшеуіштерден аналог шығыстары бола алмайды.
4-20 мА стандарты өнеркәсіптік аспаптардың ең маңызды бөлігіне айналды, өйткені оның көптеген артықшылықтары бар. 4-20 мА Ток сигналдарына қосылым сымдары өте ұзын болған кезде болатын кернеудің төмендеуі әсер етпейді. Бұл кернеу сигналдарының қысым түрлендіргіштерінен (мысалы, 0-5 В тұрақты ток) ерекшеленеді. Сондай-ақ, 4мА-дағы тірі нөл жүйелік операторларға шынайы нөлдік көрсеткіш пен үзілген сым немесе 0мА көрсететін сәтсіз таратқыш арасындағы айырмашылықты айтуға мүмкіндік береді. Бұл диагностикалық мүмкіндік 4-20ма қысымды түрлендіргіштерді мұнай мен газда, суды өңдеуде, фармацевтикада және өндірістік зауыттарда қауіпсіздік тұрғысынан маңызды пайдаланулар үшін қажет етеді.

Неліктен біз 4-20мА қысымды түрлендіргіштер циклін пайдаланғымыз келеді?

Инженерлер 4-20мА қысымды түрлендіргіштерді пайдаланады, өйткені олардың пайдалану және экономикалық пайдасы көп. Біріншіден, бұл аналогтық қысым сенсорлары әртүрлі зауыттарға нақты уақыт режимінде қысымды (немесе теріс қысымды, дифференциалды қысымды, қосынды қысымды немесе вакуумды қысымды) бақылауға мүмкіндік береді, бұл зауыттың аспап жасау техниктеріне болжамды техникалық қызмет көрсетуге және жабдықтың қымбат ақаулары мен жоспарланбаған тоқтап қалуына жол бермеуге мүмкіндік береді. Процесті басқаруға арналған көптеген қосымшаларда қысымды немесе DP деңгейін дұрыс сақтау өндіріс желісінің қалыпты болуын, өндірілген өнімнің ақаусыз болуын, энергияны мүмкіндігінше аз тұтынуды және барлық ережелерді сақтауды қамтамасыз етеді.

Қазіргі заманғы зауыттарда көптеген далалық аспаптар экстремалды температура, жоғары номиналды қысым, діріл, электромагниттік кедергі және коррозиялық орта сияқты қатал жағдайларға төтеп бере алуы керек. Қысым түрлендіргішінің 4-20 мА дизайны тот баспайтын болат, тантал, астеллой қорытпасы, герметикалық тығыздалған электроника және өнеркәсіптік деңгейдегі коннекторлар (мысалы, IP65, IP67 немесе тіпті IP68 суға батып кететін қысым түрлендіргіші 4 20ma) сияқты коррозияға қарсы ылғалды бөлшектер материалдарын пайдалану арқылы бұл мәселелерді шешеді. Ағымдағы цикл топологиясы сонымен қатар кернеуге негізделген жүйелерге қарағанда шуды жақсырақ қорғайды, сондықтан сигналдар электр шуы көп өнеркәсіптік қондырғыларда да анық болып қалады.

Сондай-ақ, 4-20ма контурлы қысым түрлендіргішін орнату оңай болғандықтан, оны орнатуға кететін уақыт пен техникалық қызмет көрсету құны төмен. Стандартты екі сымды қысым датчиктерін орнату тек қуат көзі мен құрылғының өзін қажет етеді. Бірдей екі сым қуатты да, сигналды да тасымалдайды. Бұл қарапайымдылық орнату құнының төмен екенін, сымдарды орнату 3 сымды немесе 4 сымды өріс құралдарына қарағанда күрделі емес екенін және олар орын алған кезде ақаулықтарды жою оңайырақ екенін білдіреді.

Қысым түрлендіргіші 4-20мА контурлық құрылғылар қалай жұмыс істейді

Көптеген қысым түрлендіргіштері 4-20 мА құрылғылар сыйымды монокристалды кремний немесе пьезорезистивті сезу технологияларын пайдаланады. Қысым диафрагманы майыстырған кезде, пьезорезистивті қысым датчиктері қарсылықты өзгертетін тензометрлері бар кремний диафрагмасын пайдаланады. Кедергінің өзгеруі нақты ток 4-20мА аналогтық шығысқа айналады, ол қысымға немесе түсірілген қысымға тікелей байланысты. Бұл қысымды өлшеу технологиясы өте дәл, әдетте толық шкаланың ±0,25% шегінде немесе жақсырақ дәлдікке қол жеткізе алады. Ол сондай-ақ жақсы температура тұрақтылығы мен жылдам жауап беру уақытына ие, бұл оны динамикалық қысымды өлшеуге тамаша етеді.

4-20 мА қысымды түрлендіргіштердегі тағы бір кең таралған идея сыйымдылықты сезіну технологиясы болып табылады. Бұл қысым сенсорлары қысымды сезетін диафрагмалық тығыздағыш пен бекітілген электрод арасындағы сыйымдылықтың қалай өзгеретінін өлшейді. Сыйымдылық сенсорлары 1 Kpa немесе 5 psi сияқты төмен қысымдарды жоғары дәлдікпен өлшеуде тамаша және уақыт өте тұрақты оқуды сақтайды. Олар сондай-ақ тым көп статикалық қысым бар жағдайларда жақсы жұмыс істейді, бұл оларды қысымның мезгіл-мезгіл көтерілулері болатын пайдалану үшін тамаша етеді.

Дифференциалды қысым таратқышы 4-20мА

Дифференциалды қысым таратқышының 4-20 мА шығыстары екі технологиялық қосылым арасындағы қысымның айырмашылығын өлшейді. Олар көбінесе ағынды өлшеу, сүзгіні тексеру және жабық резервуарлардағы деңгейді өлшеу үшін қолданылады. Бұл мамандандырылған таратқыштар айырмашылықты анықтау және айырмашылыққа пропорционал 4-20мА сигнал жіберу үшін екі сезімтал элементті немесе бөлек жоғары және төмен қысымды порттары бар бір элементті пайдаланады.

Дисплейі бар 4-20мА қысымды таратқыштың артықшылықтары

Дисплейі бар 4-20 мА қысым таратқышы дәстүрлі аналогтық шығысты жергілікті цифрлық көрсеткішпен біріктіреді, бұл оны пайдалануды айтарлықтай жеңілдетеді. Кірістірілген дисплей техниктерге ешқандай қосымша диагностикалық құралдарды қажет етпей-ақ орнату орнында өлшемдерді тексеруге мүмкіндік береді. Бұл мүмкіндік іске қосу, ақаулықтарды жою және тұрақты техникалық қызмет көрсету кезінде аспапшыларға өте ыңғайлы, себебі ол технологиялық ақауларды табуға кететін уақытты қысқартады.

Көбінесе бұл жетілдірілген DP немесе қысым таратқыштарында PSI, бар, Mpa, mmH2O, кПа немесе реттелетін қысым бірліктері сияқты инженерлік блоктардағы қысым мәндерін көрсететін СКД немесе LED экрандары болады. Көптеген сандық дисплей қысым түрлендіргіштерінде техниктерге құрылғыны розеткадан ажыратпай-ақ өрістегі демпферлік, нөлдік ауытқуды және аралықты өзгертуге мүмкіндік беретін түйме конфигурациясы бар. Дисплейлері бар 4-20 мА кейбір жаңа қысым таратқыштарында ең аз және максималды жазылған мәндерді, дабылдардың күйін және ақаулықтарды жоюды тездететін қате кодтарын көрсететін диагностикалық мүмкіндіктер бар.

Қысым түрлендіргішінің электронды дисплейі әсіресе жету қиын немесе басқару жүйесінің дисплейіне сыймайтындай тым кішкентай жерлерде пайдалы. Операторлар раундтарда заттарды көзбен жылдам тексере алады, басқару бөлмелеріне қайтып бармай-ақ немесе портативті коммуникаторларды алмай-ақ проблемаларды бірден байқай алады.

Жалпы қысым диапазондары: 4–20мА 0–10 бар және қысым таратқыштары үшін одан жоғары

Әртүрлі өнеркәсіптік мақсаттар үшін әртүрлі қысым диапазондары қажет. Мысалы, 4-20мА 0-10 бар (шамамен 0-145 PSI) қысым таратқышы жалпы өнеркәсіптік процестер, сығылған ауа жүйелері және гидравликалық схемалар үшін ең кең таралғандардың бірі болып табылады. 10 бар қысым сонымен қатар көптеген төмен қысымды бу қолданбалары, су тарату желілері және пневматикалық жүйелер үшін жақсы жұмыс істейді. Дегенмен, біз жай ғана 10 барға мысал келтіреміз, сонымен қатар 100 psi, 200 psi, 10Mpa немесе макс 700 бар қысымды қамтамасыз етеміз. Қытайдағы қысым датчигі өндірушілерінің көпшілігі осы жаңа қысым таратқыштарын немесе қысым қосылымдарының әртүрлі типтері бар DP-ны сатады, мысалы, 1/2 «NPT жіптері, G-жіптері, үш қысқышы және фланецті қосылымдар, олар әртүрлі құбыр жүйелерімен жұмыс істей алады.

0-100 PSI қысым таратқыштары (шамамен 0-7 бар) бірдей танымал және кең таралған. Олар HVAC жүйелеріндегі жалпы қысым параметрлерімен, сорғыны бақылаумен және компрессорды басқарумен жұмыс істейді. Гидравликалық жүйелер, жоғары қысымды газ қолданбалары және бүрку машиналары барлығы 0-1000 PSI немесе 0-6000 PSI сияқты жоғары қысым диапазондарын пайдаланады. Стандартталған 4-20ма қысымды түрлендіргіш технологиясының керемет жағы - қысым диапазоны қандай болса да, шығыс сигналы өзгеріссіз қалады. Бұл жүйелерді біріктіруді және құралдарды ауыстыруды жеңілдетеді.

Вакуумдық және құрама диапазон таратқыштары вакуумды да, оң қысымды да өлшеу мүмкіндігін қосады, бұл тоңазытқыш жүйелері, айдау колонналары және вакуумды қаптама үшін маңызды. Бұл арнайы қысымды өлшеу құралдары сонымен қатар -1-ден +3 барға дейін немесе -14,7-ден +15 PSI-ге дейін немесе -5000-ден + 5000 ммВГ құрама қысымды анықтау сияқты қысым диапазондарын өлшеу кезінде бірдей 4-20мА ток шығысын сақтай алады.

4-20мА контурлық қысымды түрлендіргіштерге арналған жалпы қолданбалар: судың, майдың және будың қысымын бақылау

Су қысымының таратқышы 4-20мА

4-20 мА контуры бар су қысымын таратқышы қалалық су тазарту қондырғыларында, тарату желілерінде, суару жүйелерінде және ғимараттарды автоматтандыру жүйелерінде көптеген кең қолдануларға ие. Бұл 4-20 мА су қысымының түрлендіргіштері судың үнемі жеткізілуін және ағып кетудің табылуын тексеру үшін сорғы разрядындағы, сүзу жүйесіндегі және тарату желісіндегі қысымды бақылайды. Олар кері жуу циклдарын басқарады, химиялық заттардың дұрыс мөлшері пайдаланылғанын тексереді және су тазарту қондырғыларында сорғылардың құрғауын болдырмайды. Таза орнында (CIP) жүйелер мен өнімді тасымалдау желілерін қадағалап, заттарды таза ұстау үшін тамақ және сусын өнеркәсібі жылтыратылған тот баспайтын болаттан және үш қысқыш қосылымдардан жасалған санитарлық деңгейдегі су қысымын таратқыштарды пайдаланады.

4-20мА шығысы бар май қысымының таратқыштары

4-20 мА ток шығысындағы май қысымының таратқыштары гидравликалық жүйелердің, майлау тізбектерінің және мұнай өңдеу зауыттарының маңызды бөліктері болып табылады. Бұл қысым сенсорлары мобильді жабдықтағы және өндірістік машиналардағы қымбат гидравликалық бөлшектерді жүйе қысымын қадағалап, қауіпсіз деңгейден жоғары немесе ең төменгі деңгейден төмен түскен кезде дабылдарды орнату арқылы қорғайды, бұл сорғының істен шығуын немесе ағып кетуін білдіреді. Көмірсутектер әсер еткенде ыдырамайтын тот баспайтын болаттан жасалған материалдардан жасалған мұнай қысымын таратқыштар мұнай өңдеу және мұнай-химия зауыттарында шикі мұнай құбырларында, айдау колонналарында және өнімді сақтау резервуарларында қысымды өлшеу үшін қолданылады. Май қысымының таратқыштары жабдыққа елеулі зақым келтірмеу үшін майлау қысымының жеткілікті жоғары екеніне көз жеткізу үшін теңізде, электр энергиясын өндіруде және автомобильді сынау қолданбаларында қолданылады.

4-20мА бу контурлы қысымды таратқыштар

Бу қысымын таратқыштар электр қуатын өндіру, химиялық заттарды өңдеу, тағамды зарарсыздандыру және барлық аудандарды жылыту үшін өте маңызды. Бұл жоғары температуралық қысым сенсорлары 400°F (200°C) асатын бу температурасын өңдей алады, себебі оларда салқындату элементтері, қашықтағы тығыздағыштар немесе сезімтал электрониканы қатты ыстықтан сақтайтын капиллярлық жүйелер сияқты арнайы дизайн бар. Дұрыс жұмыс қысымын сақтау үшін қазандықты басқару жүйелері бу қысымының таратқыштарын пайдаланады. Бұл заттарды қауіпсіз және тиімді сақтайды және қауіпті шамадан тыс қысым жағдайларын тоқтатады. Фармацевтикалық және медициналық құрылғыларды шығаратын зауыттар автоклавтар мен зарарсыздандыру жабдықтарында бу қысымын таратқыштарды пайдаланады. Бұл құрылғылар қысымның әрқашан дұрыс болуын қамтамасыз етеді, бұл зарарсыздандыру циклдарының тиімді болуын және үкімет белгілеген қауіпсіздік стандарттарына сәйкестігін қамтамасыз етеді.

4-20мА қысымды таратқыштың бағасы туралы не білу керек

4-20 мА қысымды таратқыштардың бағасы олардың ерекшеліктеріне, принциптеріне, сипаттамаларына, дәлдігі мен сапа деңгейіне байланысты өте әртүрлі болуы мүмкін. Әртүрлі компаниялар 100 доллардан төмен 4-20 мА бастапқы деңгейдегі қысым таратқыштарын жасайды. Олардың әдетте негізгі мүмкіндіктері бар және маңызды емес пайдаланулар үшін жеткілікті дәл. Бұл қол жетімді және арзан $ 100 қысым сенсорлары әдетте электронды оқу дисплейі және HART протоколы, шектеулі қысым диапазоны және негізгі мүмкіндіктері жоқ.

Қысым немесе DP таратқыштары жақсырақ функцияларға ие, олардың құны $100 және $300 аралығында, дәлірек (±0,5% - ±0,25%), баспайтын болаттан жасалған, сандық

тікелей оқуға немесе конфигурацияларға арналған дисплей температураның кеңірек диапазонында және статикалық қысым рейтингінде жұмыс істей алады және уақыт өте тұрақты болады. Бұл түрлендіргіштер дәлдік пен сенімділік маңызды, бірақ төтенше жағдайлар жоқ көптеген өнеркәсіптік қондырғыларда жақсы жұмыс істейді. Құны 300 доллардан асатын премиум таратқыштар жақсырақ дәлдікті (±0,1% немесе жақсырақ 0,075%), қауіпті аймақтарға арналған сертификаттарды (ATEX мақұлдаған), кеңейтілген диагностиканы және коррозиялық немесе санитарлық жағдайларда қолдануға болатын құрылыс материалдарын ұсынады.

4-20 мА қысымды таратқыштың бағасына сертификаттар мен рұқсаттар да кіреді. Жарылыс қаупі бар атмосфераға (ATEX, IECEx, CSA), санитарлық қолданбаларға (3-A, EHEDG) немесе қысымды жабдыққа қатысты директивалар үшін сертификатталған құрылғылар қымбатырақ, өйткені олар көптеген сынақтар мен құжаттарды рәсімдеуден өтуі керек. 4-20 мА жаңа қысымды таратқыштарды қараған кезде, сатып алудың бастапқы бағасына ғана қарамаңыз. Оның орнына орнату, калибрлеу және техникалық қызмет көрсетуді қамтитын меншіктің жалпы құнын қараңыз. Себебі, жоғары сапалы құралдар жиі ақаулардың азаюы және калибрлеу аралықтарының ұзағырақ болуы арқылы сізге ұзақ мерзімді жақсырақ мән береді.

4-20мА қысым таратқышы туралы 5 жалпы сұрақ (ЖҚС)

1. Қысымды түрлендіргіш пен қысымды таратқыштың айырмашылығы неде?

Екі терминнің арасында кішігірім айырмашылықтар бар, бірақ олар жиі бір-бірінің орнына қолданылады. 4-20 мА қысымды түрлендіргіш қысымды электрлік сигналға өзгертеді. Қысым таратқышта, керісінше, 4-20 мА-де сигналды күштірек және дәйекті ету үшін жағдай жасайтын қосымша схема бар. Екі құрылғы да өнеркәсіпте бірдей нәрсені жасайды: олар қысымды өлшейді және басқару жүйелері оқи алатын стандартты ток шығысын береді. 4-20mA стандарты процесті басқару қолданбалары үшін салалық стандарт болып табылады, себебі ол барлық дерлік PLC және DCS жүйелерімен жұмыс істейді.

2. Өндірістік мақсатта құны 100 доллардан төмен қысымды таратқышты пайдалану дұрыс па?

Арзан **қысым таратқыштары 4-20мА 100 доллардан төмен** өте маңызды емес бақылау үшін, мектеп үшін немесе қысқа мерзімді қондырғылар үшін пайдаланылуы мүмкін. Дегенмен, жоғары дәлдікті, ұзақ мерзімді сенімділікті және қауіпсіздік талаптарын сақтауды қажет ететін маңызды өндірістік процестер үшін орташа диапазондағы немесе жоғары деңгейлі таратқыштарды сатып алған дұрыс. Жақсырақ құрылғылар дәлірек (±0,25% немесе жақсырақ), олардың температурасын жақсырақ ұстайды, тот баспайтын болаттан жасалған корпустармен жұмыс істеуге арналған және қауіпті аймақтарға қажетті сертификаттарға ие. Меншіктің жалпы құны туралы ойланыңыз. Бұзылатын арзан таратқыш сіз оны сатып алған кезде үнемдеген ақшаңыздан гөрі жоғалған уақыт пен өнімдерге қымбатқа түсуі мүмкін.

3. Дисплейі бар 4–20 мА қысым таратқышты қашан аламын?

Сандық оқу дисплейі бар контурлы қысым таратқышы техникалық қызмет көрсету және ақаулықтарды жою үшін өте пайдалы. Кірістірілген дисплей техникалық мамандарға диагностикалық құралдарды қосу немесе ақаулықты тексеру үшін басқару бөлмесіне бару қиындықсыз тікелей далада қысымды өлшеу мәндерін тексеруге мүмкіндік береді. Сондай-ақ СКД дисплей сенсорларды іске қосқанда, тұрақты тексерулер жасағанда немесе бірдеңені тексеріп, жөндеуге тырысқанда пайдалы. Сондай-ақ дисплейі бар көптеген түрлендіргіштер пернені басу арқылы өрістегі параметрлерді өзгертуге, минимум/максималды қысым мәндері сияқты диагностикалық ақпаратты көрсетуге және дабыл күйін көрсетуге немесе нөлдік кесу жасауға мүмкіндік береді. Жергілікті дисплей түріндегі қысым таратқыштар көп уақытты үнемдей алады және қашықтағы қондырғылар немесе шағын кеңістіктер сияқты басқару жүйесінің дисплейлеріне жету қиын жерлерде жұмыстарды тиімдірек етеді.

4. Қолдану үшін қысымның қандай диапазонын таңдауым керек?

Ең көп таралған диапазон - 4-20мА 0-10 бар (0-145 PSI) қысымды таратқыш, ол көптеген өнеркәсіптік процестерге, сығылған ауа жүйелеріне және су тарату желілеріне жұмыс істейді. Арнайы пайдалану үшін максималды күтілетін қысымнан 1,5-2 есе болатын толық ауқымды таратқышты таңдаңыз. Бұл сізге қосымша қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. Қалалық жүйелерде су қысымының таратқыштары әдетте 0-10 бар немесе 0-100 PSI диапазонында жұмыс істейді. Гидравликалық жүйелерде май қысымының таратқыштары 0–250 бар (0–3600 PSI) немесе одан жоғары диапазонда жұмыс істеуі қажет болуы мүмкін. **Бу қысымы таратқыштары әдетте жоғары температурада жұмыс істей алуы және қазандықтағы жағдайларға сәйкес келетін қысым диапазондары болуы керек. Төмен қысымды бу үшін бұл әдетте 0–16 бар (0–232 PSI), ал өндірістік процестер үшін ол әдетте жоғары.

5. 4-20мА қысымды таратқыштың әділ бағасы қандай екенін қалай анықтауға болады?

4-20 мА қысымды таратқыштың бағасы оның қаншалықты дәлдігі, қандай материалдардан жасалғаны, қандай сертификаттары бар және қандай қосымша мүмкіндіктері бар сияқты бірқатар нәрселерге байланысты. Құны 100 доллардан төмен бастапқы деңгейдегі үлгілер өте маңызды емес негізгі тапсырмалар үшін жақсы. Орташа диапазондағы таратқыштар ($100–300) ±0,25–0,5% дәлдікпен өнеркәсіптік деңгейдегі өнімділікке ие, тот баспайтын болаттан жасалған және уақыт өте тұрақты, бұл оларды көптеген пайдалану үшін жақсы етеді. Премиум таратқыштар (құны 300 доллардан асатын) жақсырақ дәлдікке (±0,1%), қауіпті аймақтарға арналған сертификаттарға (ATEX, CSA), санитарлық пайдалануға рұқсаттарға (3-A, EHEDG) және кеңейтілген диагностикаға ие. 4-20 мА жаңа қысымды таратқыштарды қараған кезде, сатып алудың бастапқы бағасына ғана қарамаңыз. Оның орнына, оларды орнату қаншалықты қиын болатынын, қаншалықты жиі калибрлеуді қажет ететінін, олардың қаншалықты ұзаққа созылатынын және қанша тоқтап қалуға әкелетінін қамтитын иеленудің жалпы құны туралы ойланыңыз. Алдын ала қымбатқа түсетініне қарамастан, сенімді, дәл таратқыш ұзақ мерзімді перспективада жиі қымбатқа түседі.