Датчики температуры – одни из самых распространенных в промышленности. Сложно представить технологический процесс, в котором не измерялась бы температура. Существует огромное разнообразие датчиков: термисторы NTC и PTC, термопары, термометры сопротивления. Однако проблема в том, что контроллеры, на которые приходят сигналы с измерителя, не всегда имеют соответствующий вход под конкретную НСХ. При невозможности подключения датчика к контроллеру напрямую приходится применять нормирующие преобразователи НПТ. В данной статье рассмотрим варианты подключения и сравним экономику каждого случая.
Назначение НПТ и первая выгода
Нормирующие преобразователи – устройства, преобразующие сигналы всей «палитры» НСХ датчиков температуры в унифицированные сигналы тока 0(4)…20 мА или напряжения 0...10 В.
Рассмотрим самые распространенные выходы температурных датчиков:
- ТС – термосопротивление, выход «сопротивление», Ом. НСХ: 50М, РТ100, 100П и т.д.
- ТП – термопара, выход, мВ. НСХ: ХА. ХК, НН, ЖК и др.
- NTC/PTC – термисторы, выход «сопротивление», Ом.
Сигналы с датчиков приходят на вторичные приборы – программируемые реле и контроллеры. Недорогие модели принимающих устройств, как правило, не оснащаются специальными входами для сигналов «сопротивление» и работают только с универсальными сигналами 4...20 мА или 0...10 В. И цена более «продвинутого» устройства обычно выше, как минимум, на 30 %.
Благодаря «нормировщикам» можно использовать более бюджетные модели вторичных приборов.
И это их не единственное преимущество – все «плюсы» применения НПТ мы описывали здесь
Варианты подключения датчика к прибору
Вариант 1: Термопара без НПТ + термопарный кабель ДКТ
Это самый простой случай: термопара без НПТ подключается термопарным кабелем ДКТ ко вторичному прибору.
Вариант 2: НПТ-2 / НПТ-3 + кабель МКЭШ
В головку термопары вставлен нормирующий преобразователь НПТ-2 или НПТ-3 в исполнении «таблетка, и она медным проводом МКЭШ подключается ко вторичному прибору.
Вариант 3: НПТ-1К + кабель МКЭШ + термопарный кабель ДКТ
Термопара подключается к компактному нормирующему преобразователю ОВЕН НПТ-1К двухметровым термопарным кабелем ДКТ, а НПТ-1К подключается медным МКЭШ к принимающему прибору.
Вариант 4: НПТ-1К.Ех + МКЭШ
Вариант 5: ИСКРА-ТП + термопарный кабель
Сравнительный расчет и выводы
1. Сравним стоимость при использовании термопарного кабеля и при использовании НПТ.
При расчете цену термопары и вторичного прибора не учитываем.
Для варианта 3 возьмем термопарный кабель ДКТ 2м.
Как видно из таблицы 1, до 8 м линии связи «датчик-прибор» выгоднее использовать термопарный кабель, а экономия при использовании преобразователя НПТ начинается с 8 метров и далее.
И это с учетом использования одинаковых контроллеров. В действительности экономия еще больше, т.к. благодаря «нормировщикам» можно использовать более бюджетные модели вторичных приборов.
2. Сравним стоимость при использовании термопарного кабеля и при использовании НПТ, когда питание от контроллера невозможно, и требуется отдельный источник питания =24 В.
В расчеты добавили блок питания ОВЕН БП30Б, а цену термопары и вторичного прибора не учитываем.
Для варианта 3 возьмем термопарный кабель ДКТ 2м.
Как видно из таблицы 2, использование БП30Б немного увеличило стоимость схем, включающих в себя НПТ.
И нормирующий преобразователь выгоднее ставить при расстоянии от датчика до прибора свыше 15 метров.
3. Рассмотрим еще один случай, когда датчик расположен во взрывоопасной зоне.
При использовании термопарного кабеля необходимо устанавливать искробарьер, в расчете используем ОВЕН ИСКРА.
Нормирующий преобразователь НПТ-1К.Ех выполняет сразу две функции: нормирование сигналов и искробезопасность. Поэтому при его использовании дополнительное оборудование не требуется.
В этом случае окупаемость нормирующих преобразователей начинается, если длина термопарного кабеля превышает 16 метров.
Вывод напрашивается сам собой – при длинных линиях связи между термопарами и вторичными приборами выгоднее ставить нормирующие преобразователи! Или приобретать датчики температуры с уже встроенным НПТ-3, которые мы также предлагаем.
Кроме экономии, использование нормирующих преобразователей принесет еще несколько преимуществ, о которых мы писали в статье.
24.06.2021 года прошел вебинар по нормирующим преобразователям ОВЕН НПТ. Запись вебинара доступна по ссылке
Авторы статьи:
Алексей Сидорцев