Harorat o'tkazgichi sanoat jarayonlarini boshqarish sohasida keng qo'llaniladigan elektron asbobdir. Uning asosiy vazifasi harorat sensorlari tomonidan aniqlangan zaif signallarni (masalan, termojuftlar, termal rezistorlar RTDS yoki termistorlar) standart sanoat texnologik signallariga (eng keng tarqalgani 4-20 mA doimiy oqim signallari yoki raqamli signallarga) aylantirish va keyin bu signalni asboblar, kontrollerlar, ma'lumotlarni yig'ish tizimlari yoki masofaviy boshqaruv xonasida joylashgan displeyga uzatishdir.
Harorat o'tkazgichning ishlash printsipi quyidagi asosiy bosqichlarda umumlashtirilishi mumkin:
Haroratni sezish va xom signalni yaratish:
Harorat sensori (odatda termojuft yoki termal qarshilik, masalan, Pt100) harorat o'zgarishini sezish uchun o'lchanayotgan muhit bilan bevosita aloqa qiladi.
Termojuft (T/C): Seebek effektiga asoslanib, oʻlchash uchida (issiq uchida) va mos yozuvlar uchida (sovuq uchida) ikki xil metall oʻrtasida harorat farqi mavjud boʻlganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan harorat farqiga mutanosib termoelektrik potensial (millivolt-darajali kuchlanish signali, mV) hosil boʻladi.
Issiqlik qarshiligi (RTD): masalan, Pt100, metall o'tkazgichning qarshilik qiymati harorat ko'tarilishi bilan ortib borishi (musbat harorat koeffitsienti) fizik xususiyatiga asoslangan. Haroratning o'zgarishi uning qarshilik qiymatining o'zgarishiga olib keladi (masalan, 0 darajada 100Ō).
Termistorlar: Yarimo'tkazgichli materiallarning qarshilik qiymati harorat bilan sezilarli darajada o'zgarishi xarakteristikasiga asoslanib, ular salbiy harorat koeffitsienti (NTC) va ijobiy harorat koeffitsienti (PTC) turlariga bo'linadi.
Signalni sozlash (asosiy bosqich):
Kuchaytirish: Sensor tomonidan yaratilgan dastlabki signal (MV-darajadagi kuchlanish yoki qarshilik o'zgarishi) juda zaif. Transmitter ichidagi elektron sxema birinchi navbatda uni keyingi ishlov berish uchun mos bo'lgan standart darajaga lineer ravishda kuchaytiradi.
Sovuq uchi kompensatsiyasi (termojuftlar uchun) : Termojuft tomonidan ishlab chiqarilgan termoelektrik potentsial issiq uchi va sovuq uchi o'rtasidagi harorat farqining funktsiyasidir (mos yozuvlar uchi, odatda transmitterning ichki terminalida joylashgan). Aniq o'lchangan haroratni (0 darajaga nisbatan) olish uchun transmitter o'z terminalidagi (sovuq oxirgi harorat) haqiqiy haroratni o'lchashi, ushbu haroratga qarab kompensatsiya qilinishi kerak bo'lgan termoelektrik potentsialni hisoblashi va uni asl signalga qo'shishi (yoki ekvivalent jarayon), shu bilan sovuq oxirgi haroratning o'zgarishi natijasida yuzaga kelgan xatolikni bartaraf qilishi kerak.
Lineerizatsiya: Termoelektrik potentsial/qarshilik-termojuftlar va termal rezistorlar o'rtasidagi harorat munosabatlari mukammal to'g'ri chiziq emas, balki ma'lum darajada chiziqli bo'lmaganlikka ega. Transmitter odatda ichidagi sensor turiga mos keladigan linearizatsiya egri chizig'ini saqlaydi (yoki uni formula yordamida hisoblab chiqadi). Kuchaytirilgan/kompensatsiyalangan signal o'lchangan harorat qiymatini to'g'ridan-to'g'ri va chiziqli ravishda ifodalash uchun chiziqli bo'ladi.
Past-oʻtish filtri: Signal barqarorligi va aniqligini oshirish uchun signalda mavjud boʻlishi mumkin boʻlgan yuqori-chastotali shovqinlarni (masalan, elektromagnit parazit, tebranish shovqini va h.k.) olib tashlaydi.
Signal konvertatsiyasi
Shartli (kuchaytirilgan, kompensatsiyalangan, chiziqli, filtrlangan) va o'lchangan haroratni aniq ifodalovchi analog signalni (kuchlanishni) sanoat standarti chiqish signaliga aylantiring.
Eng ko'p ishlatiladigan chiqish signali 4-20mA oqim signalidir: aylantirilgan oqim signali halqa orqali oqadi. Nol harorat yoki diapazonning pastki chegarasi odatda 4mA ga to'g'ri keladi va to'liq o'lchovli harorat 20 mA ga to'g'ri keladi. Nima uchun 4-20mA?
4mA nol ofset: Haqiqiy samarali past signallarni (4mA) sensorni uzish liniyasidagi nosozliklardan (0mA) qulay tarzda ajrata oladi.
Kuchli shovqinlarga qarshi-: kuchlanish signallari bilan solishtirganda, oqim signallari sim qarshiligidagi oʻzgarishlarga va uzoq masofalarga uzatishda-voltaj pasayishiga sezgir emas va elektromagnit shovqin bilan aralashish ehtimoli kamroq.
Ikki-simli quvvat manbai: Ko'pgina transmitterlar ikki simli dizaynni qabul qiladi, ya'ni ular quvvat beradi va bir vaqtning o'zida ikkita sim orqali oqim signallarini uzatadi. 4mA minimal qiymati transmitterning minimal ish oqimiga bo'lgan talabini ta'minlaydi (odatda "faol nol nuqtasi" deb ataladi).
Signal uzatish
O'zgartirilgan standart signal (masalan, 4-20 mA) simlar orqali masofaviy uchiga uzatiladi. Standartlashtirilgan xarakteristikalari tufayli boshqaruv xonalari yoki PLCS va boshqa uskunalar ushbu signalni quyidagi maqsadlarda bevosita qabul qilishi va qayta ishlashi mumkin:
Harorat qiymatini ko'rsatish (panel stolida, DCS/SCADA operator stantsiyasida).
Mantiqiy operatsiyalar va tartibga solish uchun boshqaruvchiga (masalan, PID kontroller) kirish.
Tarixiy ma'lumotlar bazasida saqlanadi yoki signalni aniqlash uchun ishlatiladi.
Aktuatorni boshqaring (agar haroratga-asoslangan nazorat zarur bo'lsa).
