В статье представлены новые датчики температуры SENTINEL Pt1000, предназначенные для измерения температуры на производственных линиях. Эти датчики на базе платинового чувствительного элемента оснащены встроенным интерфейсом IO-Link.
ООО «Сенсорен Электро», г. Смоленск
В этой статье мы продолжаем рассказ о производителе компонентов для автоматизации технологических процессов – компании SENTINEL. И речь пойдет об измерении температуры.
В области современной промышленной автоматизации контроль температуры и ее мониторинг играют ключевую роль в обеспечении безопасности процессов, повышении эффективности производства и оптимизации качества продукции. Мы не будем говорить об измерении температуры с точки зрения метрологии. Мы поговорим о датчиках температуры на производственных линиях. Ранее ООО «Сенсорен Электро» уже публиковало статьи о датчиках давления и скорости потока компании SENTINEL. В лучших традициях этого производителя сделаны и датчики температуры.
SENTINEL выпускает традиционные датчики с выходами Pt100, Pt1000, 4–20 мА, разной длины и с разными резьбовыми соединениями. Будучи компанией, стремящейся к технологическим инновациям и высококачественному сервису, SENTINEL разработала датчик температуры на основе термисторной технологии, интегрированный с функцией IO-Link. Датчик, обладающий высокой точностью, надежностью и интеллектуальными функциями, стал предпочтительным решением для многих промышленных применений.
Датчик измеряет температуру, используя линейные характеристики сопротивления платины, которые изменяются в зависимости от температуры (рис. 1). Сопротивление Pt1000 (platinum) составляет 1000 Ом при 0 °C, и это значение изменяется при изменении температуры. Линейное изменение обеспечивает высокую точность и стабильность измерения температуры. Больший диапазон изменения первичного сопротивления и более динамичная временная характеристика чувствительного элемента позволили получить ряд преимуществ.
Рис. 1. Зависимость сопротивления Pt1000 от температуры
Датчики Pt1000 известны своей высокой точностью измерений. Благодаря стабильным физическим и химическим свойствам платинового материала датчики Pt1000 могут обеспечить точные измерения температуры в широком диапазоне температур. Это особенно важно для применений, требующих прецизионного контроля температуры, например, в фармацевтике, производстве продуктов питания и напитков, металлургии и станкостроении.
Датчики Pt1000 отличаются долговременной стабильностью. Значение сопротивления платинового материала со временем меняется очень незначительно (малая деградация проводимости), что позволяет датчикам Pt1000 сохранять точность измерения температуры даже после длительного использования. Долговременная стабильность снижает потребность в обслуживании датчиков и частоте калибровки.
Технология двухточечной связи IO-Link, применяемая в данной серии датчиков, используется для упрощения интеграции и последующей эксплуатации оборудования. К ее основным функциональным особенностям относятся:
- цифровая связь. IO-Link может преобразовывать аналоговый сигнал датчика в цифровой, обеспечивая более высокую точность передачи сигнала и защиту от помех;
- удаленная настройка и диагностика. Через IO-Link пользователи могут удаленно получать доступ к параметрам конфигурации датчика и к информации о состоянии для мониторинга и диагностики неисправностей в режиме реального времени;
- передача данных. В дополнение к данным о температуре датчик может передавать информацию для самодиагностики (например, внутреннюю температуру, время работы и т. д.), обеспечивая надежную поддержку для прогнозируемого технического обслуживания;
- упрощенное подключение. IO-Link использует стандартную трехпроводную передачу данных, что упрощает процесс подключения и монтажа и снижает затраты на установку.
При подборе датчика температуры следует учитывать ряд факторов, чтобы обеспечить работу датчика в конкретных областях применения. Различные типы датчиков температуры подходят для разных температурных диапазонов и могут быть более точными в определенных пределах. Поэтому перед покупкой необходимо ознакомиться с техническими характеристиками датчика температуры и убедиться, что его температурный диапазон соответствует необходимому диапазону измерений и динамической погрешности.
Размер корпуса и тип присоединения датчика температуры определяют, подходит ли он для данного места установки. Если пространство ограничено, необходимо выбрать устройство меньшего размера, возможно, с разнесенными чувствительным элементом и электроникой. Тип присоединения показывает, как датчик подключается к среде измерения. Это необходимо учитывать во избежание протечек и поломок из-за давления, вибраций и температурных расширений.
Условия работы датчика существенно влияют на его стабильность и точность. Такие факторы, как влажность, вибрация и электрические помехи, могут негативно воздействовать на работу датчика. Для получения точных результатов измерений необходимо оценить условия эксплуатации датчика и принять необходимые меры защиты, например, использовать износостойкие и коррозионно-стойкие прокладочные материалы, усиленные защитные гильзы или дополнительные фильтры импульсных помех.
Говоря о характеристиках датчиков этой серии, необходимо отметить их преимущества (рис. 2).
Рис. 2. Внешний вид и основные характеристики датчика температуры SENTINEL
Поддержка IO-Link наделяет датчик интеллектуальными функциями. Пользователи могут удаленно настраивать датчик и контролировать его работу с помощью главной станции IO-Link, обеспечивая сбор и анализ данных в режиме реального времени. Функция самодиагностики датчика позволяет своевременно выявлять потенциальные неполадки, предотвращать сбои оборудования и сокращать время простоя. Наличие «на борту» аналогового и дискретного сигналов позволяет с помощью одного датчика регулировать параметры и контролировать аварийные состояния.
Вторая особенность: датчик изготовлен из нержавеющей стали 304/316, что обеспечивает отличную коррозионную стойкость и устойчивость к высокому давлению. Он подходит для различных суровых промышленных условий, таких как химические заводы, металлургия, пищевая промышленность и производство напитков. Датчик имеет компактную конструкцию, что упрощает его установку и обслуживание. Поворотный монтажный интерфейс позволяет датчику гибко адаптироваться к различным положениям установки, что повышает удобство монтажа.
Неприхотливость и защищенность, заложенные в корпусе датчика, позволяют применять его в тяжелых условиях эксплуатации (рис. 3). В металлургической промышленности датчики температуры Pt1000 широко используются для контроля температуры охлаждающей воды в печах металлургического производства. Поддержание оптимального температурного диапазона на всех этапах производственного процесса обеспечивает нормальную работу оборудования, безопасность и эффективность металлургического процесса.
Рис. 3. Датчики температуры SENTINEL, интегрированные с функцией IO-Link, на производстве
В станкостроительной промышленности точный контроль температуры имеет решающее значение для обеспечения точности обработки. Датчики температуры Pt1000 широко используются для контроля температуры охлаждающей и гидравлической жидкости на станках с ЧПУ. Операторы станков могут отслеживать изменения температуры в ключевых зонах в режиме реального времени и оперативно регулировать параметры системы охлаждения, чтобы предотвратить ошибки при обработке, вызванные перегревом или переохлаждением. Высокая точность и быстрая реакция датчика позволяют станкам поддерживать стабильную точность и качество обработки при высоких нагрузках и высокоскоростных операциях.
Опубликовано_в журнале ИСУП № 4(112)_2024
А. Р. Юлайханов, менеджер
поддержки продаж,
ООО «Сенсорен Электро», г. Смоленск,
тел.: +7 (495) 150-4800,
e-mail: info@sensoren.ru
Иллюстрации предоставлены компанией ООО «Сенсорен Электро»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
