¿Por qué es necesaria la compensación de unión fría para los transmisores de temperatura (o las tarjetas de entrada analógica utilizadas para las entradas de temperatura en un DCS)?
⑴ Los transmisores de temperatura se instalan en el campo, donde la temperatura de la unión fría fluctúa en respuesta a los cambios en el ambiente.
⑵ Si no se aplica la compensación de unión fría, la salida del transmisor registrará un valor superior a la temperatura real; esto puede llevar a los operadores a realizar juicios erróneos. Por tanto, la compensación de la unión fría es esencial.
¿Qué es un compensador de unión fría? ¿Cuál es su principio de funcionamiento?
Un compensador de temperatura de la unión de referencia del termopar es un dispositivo diseñado para compensar automáticamente las variaciones en las mediciones del termopar causadas por fluctuaciones en la temperatura de la unión de referencia. Básicamente, funciona como un generador de milivoltios de CC que produce una señal de salida directamente proporcional a los cambios en la temperatura de la unión de referencia. Cuando se conecta en serie dentro del circuito de medición del termopar, permite la compensación automática de la temperatura de la unión de referencia durante las operaciones de medición.
Especificaciones del producto
Este módulo transmisor de temperatura inteligente está diseñado específicamente para su uso en transmisores de temperatura habilitados para protocolo- HART-de alto rendimiento. Admite cuatro tipos de RTD (PT50, PT100, PT500 y PT1000) y ocho tipos de termopares (Tipos E, J, B, K, N, R, S y T). Además, admite la medición tanto de señales de milivoltios como de señales de resistencia. El dispositivo presenta una tensión nominal de aislamiento de 1000 V CC.
Funciones básicas
1. Voltaje de la fuente de alimentación: CC 10 V – 32 V;
2. Señal de salida: bucle de corriente de 4–20 mA superpuesto con comunicación digital con protocolo HART (sistema de dos-cables); la comunicación HART no interfiere con la salida analógica de 4–20 mA;
3. Gestión remota: se puede gestionar de forma remota mediante un comunicador portátil o un software de configuración y puesta en servicio basado en PC-;
4. Medición de temperatura interna: utiliza un sensor Pt100 interno para medir la temperatura ambiente para la compensación de la unión fría-del termopar;
5. Precisión de compensación de unión en frío-: ±0,5 grados;
6. Amortiguación: Ajustable de 0 a 32 segundos;
7. Frecuencia de actualización de datos: 4 veces/segundo;
8. Estabilidad: ±0,2% anual;
9. Temperatura del entorno operativo: -40 grados a +85 grados
(Rango de temperatura de funcionamiento de la pantalla LCD: -20 grados a +70 grados);
10. Dimensiones: Ø44mm;
11. Espaciado entre orificios de montaje: 33 mm;
12. Resistencia a la vibración mecánica: 10–60 Hz, onda sinusoidal de 0,21 mm;
13. Resistencia a las interferencias de RF: IEC 61000-4-3, 20 V/m, 80–1000 MHz;
Principio de funcionamiento del transmisor de temperatura integrado
El transmisor de temperatura integrado convierte la temperatura medida por un termopar o sensor RTD (detector de temperatura de resistencia) en una señal eléctrica. Luego, esta señal se envía a la red de entrada del transmisor, que contiene circuitos relevantes para el ajuste de cero, compensación de termopar y otras funciones. Después del ajuste a cero, la señal ingresa a un amplificador operacional para su amplificación. Luego, la señal amplificada se divide en dos rutas: una ruta es procesada por un convertidor V/I (voltaje-a-corriente) para producir una salida de corriente CC de 4 a 20 mA; la otra ruta es procesada por un convertidor A/D (Analógico-a-Digital) para su visualización en el cabezal del medidor del dispositivo.
El transmisor emplea dos tipos de circuitos de linealización, y ambos utilizan un mecanismo de retroalimentación. Para los sensores RTD, la corrección se logra mediante un método de retroalimentación positiva; Para los sensores de termopar, la corrección se realiza utilizando un método de aproximación lineal por partes de múltiples segmentos. El transmisor de temperatura con pantalla digital-integrado ofrece dos opciones de visualización: los modelos con pantalla LCD utilizan una configuración de salida de dos-cables, mientras que los modelos con pantalla LED utilizan una configuración de salida de tres-cables.