Temperaturtransmitter sind weit verbreitet. Aufgrund der großen Vielfalt an Betriebsumgebungen, Feldbedingungen und unterstützenden Instrumenten stoßen Ingenieure, Techniker und Wartungspersonal während des Betriebs häufig auf verschiedene Probleme. Basierend auf jahrelanger praktischer Erfahrung analysiert der Autor kurz einige Hauptursachen für Ausfälle von Temperaturtransmittern.
I. Fehler durch Temperatursensoren
Dabei handelt es sich um häufige und leicht--diagnostizierbare Fehler. Wenn vom Temperaturtransmitter eine abnormale Ausgabe auftritt, prüfen Sie zunächst, ob der Temperatursensor defekt ist. Unter der Annahme, dass der Senderkreis in Ordnung ist, können die folgenden Situationen zutreffen:
1. Offener Stromkreis des Temperatursensors
Temperaturtransmitter sind mit einer Alarmfunktion für einen Sensorbruchalarm ausgestattet. Unabhängig davon, ob das Frontend an einen RTD oder ein Thermoelement angeschlossen ist, fällt der Senderausgang unter das Standardsignal, d Sonde.
Für Kunden mit besonderen Anforderungen an den Burnout-Alarmstrom aufgrund unterschiedlicher Host-Instrumente können Hersteller Anpassungen anbieten. Wenn beispielsweise ein Burnout-Alarmstrom unter 3 mA erforderlich ist, kann dieser auf 2,95 mA oder sogar niedriger eingestellt werden, wobei die Genauigkeit gewährleistet ist.
2. Kurzschluss des Temperatursensors
In diesem Fall ist der Ausgang des Temperatursenders normalerweise instabil und anormal, ähnlich wie bei „verstümmelten Daten“ in der Software. Aufgrund des Kurzschlusses wird die in die MCU eingespeiste Spannung nach der Erregung mit konstantem -Strom anormal. Nach einer Reihe von AD-Umwandlungen, Verstärkungen und DA-Umwandlungen weist der endgültige Ausgang einen anormalen Wert auf. Wenn der Front-{4}Endstromkreis gut ausgelegt ist, wird das Sendermodul nicht beschädigt; andernfalls kann das Modul zerstört werden.
3. Wackelkontakt/virtuelle Unterbrechung/virtueller Kurzschluss des Temperatursensors
Diese Art von Fehler führt dazu, dass der Sender zeitweise arbeitet. In den meisten Fällen ist die Ursache eine schlechte Verpackungsqualität des Temperatursensors. Durch den Austausch der Sonde kann das Problem behoben werden.
II. Störungen durch die Stromversorgung
Der normale Spannungsversorgungsbereich für Temperaturtransmitter liegt bei 9–30 VDC oder 8,5–30 VDC. In der Praxis werden häufig Schaltnetzteile mit 12 VDC und 24 VDC verwendet. Unter normalen Bedingungen beschädigt das Netzteil den Sender nicht. Probleme mit der Stromversorgung sind jedoch eine häufige Ursache für Senderausfälle.
1. Niedrige Versorgungsspannung
Senderstromkreise sind im Allgemeinen mit Spielräumen ausgelegt. Wenn die Spannung 2–3 VDC unter dem Nennwert liegt (Sender mit geringer -Leistung können je nach Ausgangstyp sogar mit 5 VDC oder 3,3 VDC arbeiten), kann der Sender normal funktionieren, solange der Stromverbrauch gedeckt wird. Wenn die Stromversorgung nicht ausreicht, funktioniert der Sender nicht richtig, wird aber nicht beschädigt.
2. Hohe Versorgungsspannung
Im Allgemeinen darf die Spannung 32 VDC nicht überschreiten. Eine Überschreitung dieses Wertes führt mit ziemlicher Sicherheit zu einer Beschädigung des Senders. Selbst wenn Komponenten nicht sofort durchbrennen, wird die Lebensdauer erheblich verkürzt.
3. Probleme mit der gemeinsamen Stromversorgung
Es kommt häufig vor, dass sich in einem System mehrere Geräte die gleiche Stromversorgung teilen. Normalerweise arbeiten Geräte mit ähnlichem Stromverbrauch störungsfrei. Geräte mit hoher-Leistung oder häufig gestartete/stoppende Geräte können jedoch zu Ladungsansammlungen (Störungen) oder sogar Überspannungen führen. Daher sollten Ingenieure beim Schaltungsentwurf die verwendeten Geräte und Instrumente analysieren und verschiedene Gerätetypen separat mit Strom versorgen, um gegenseitige Störungen zu vermeiden.
III. Schäden durch Überspannungen
Überspannungen sind eine häufige versteckte Gefahr, die Temperaturtransmitter beschädigen kann.
Surge-Definition:Eine Überspannung oder Spitze ist eine vorübergehende Überspannung, die über die normale Betriebsspannung hinausgeht. Im Wesentlichen ist eine Überspannung ein scharfer Impuls, der innerhalb weniger Mikrosekunden auftritt. Häufige Ursachen sind schwere Maschinen, Kurzschlüsse, Leistungsschalter oder große Motoren. Produkte, die mit Überspannungsschutzgeräten ausgestattet sind, können plötzlich auftretende hohe Energie effektiv absorbieren, um angeschlossene Geräte zu schützen.
Angesichts der zerstörerischen Natur von Überspannungen ist es verständlich, dass sie häufig Temperaturtransmitter beschädigen. Wenn in Ihrem System oder Ihrer Ausrüstung solche Bedingungen herrschen, sollten Sie nicht nur isolierte Temperaturtransmitter verwenden, sondern auch ordnungsgemäße Erdung, Isolierung, Abschirmung und Schutzschaltungen implementieren. Andere Geräte im System sind ebenfalls anfällig für Schäden durch Überspannungen.
IV. Probleme durch elektromagnetische Interferenz (EMI)
Große Motoren, schwere Maschinen, Reaktoren, elektrische Geräte, Übertragungsleitungen, Funkgeräte und sogar vorbeifahrende große Geräte können elektromagnetische Felder erzeugen, die zu leitungsgebundenen oder abgestrahlten elektromagnetischen Störungen führen. EMI-Typen sind vielfältig und schwer vollständig aufzuzählen.
Erfahrene Ingenieure und Techniker müssen die Umgebung vor Ort-sorgfältig analysieren und die erforderlichen Maßnahmen ergreifen. Elektromagnetische Störungen sollten während der Entwurfsphase als wichtiger Präventionspunkt betrachtet werden, um Probleme im Voraus zu vermeiden und Probleme im späteren Betrieb zu reduzieren.