Калибраторы токовой петли - самые популярные инструменты инженеров-киповцев, которые используются в работе чуть ли не ежедневно.
Токовая петля -понятие, знакомое инженерам по пуско-наладке и эксплуатации контрольно-измерительных приборов и систем автоматики (КИП и А). Любой из первичных сигналов - расход, давление, соленость. рН, температура, перемещение... преобразуется в унифицированный сигнал постоянного тока, который изменяется, в зависимости от значения первичного сигнала, от 4 до 20 мА. А уже этот сигнал системы автоматики используют в своей работе по управлению технологическим процессом. На этот аналоговый сигнал может быть наложен и цифровой сигнал по протоколам HART, Brain и прочим, что позволяет получать и обрабатывать данные в цифровом виде.
Для измерения неэлектрических параметров различают датчики (сенсоры), преобразующие неэлектрический входной сигнал в электрический. И нормирующие преобразователи, преобразующие сигналы сенсоров в стандартный сигнал, который понимает система автоматики и управления. Нередко сенсор конструктивно объединяют с нормирующим преобразователем. Кроме самого распространенного стандартного сигнала 4-20мА используют, хотя и значительно реже, сигналы напряжения 0-10 В , токовой петли 0-20мА или импульсные сигналы.
Специалисты по пуско-наладке и эксплуатации КИП и А используют в процессе настройки систем автоматики калибраторы, способные имитировать работу датчиков и преобразователей - генерировать сигнал 4-20мА , напряжения 0-10В, сигналы самых разных датчиков температуры и имитировать импульсные последовательности. А также измерять сигналы разных датчиков. Такие калибраторы также относятся к категории калибраторов токовой петли, но их также называют универсальными или просто калибраторами электрических сигналов.
В начале 2000-х самыми популярными у нас в стране стали калибраторы FLUKE - токовой петли Fluke 705 Loop Calibrators и сменивший его Fluke 707, А также универсальные калибраторы Fluke 725 и Fluke 726. Настройка КИП и А,, калибровка и поверка - имеют много рутинных процедур, подразумевающая выполнение множества похожих операций. И поэтому калибраторы FLUKE пользовались особым почетом - их отличают автоматизация многих операций, продуманный интерфейс и эргономика. Кроме всего прочего, именно с приборов Fluke началась эпоха средств измерений с мощной "защитой от дурака" и "выдерживающих удар о бетон с высоты два метра" - что сразу же сделало их очень долгоживущими.
В начале 2000-х на рынке в России появились калибраторы электрических сигналов Yokogawa (Япония). При столь же безупречном, как это было замечено у FLUKE, качестве и продвинутой эргономике, калибраторы Yokogawa, при прочих равных, стоили в 1,5...2 раза дешевле. Что сразу обеспечило им хорошую популярность. Старые КИПовцы до сих пор используют в свой работе универсальный калибратор Yokogawa СА100, снятый с производства более 20 лет назад.
А сменивший его в середине 2000-х универсальный калибратор электрических сигналов Yokogawa СА71 стал настоящим бестселлером - число проданных идет на тысячи. Его не смогли затмить появившейся в начале 2010-х универсальный калибратор электрических сигналов Yokogawa CA150 - он был чуточку лучшим по точности, имел будто бы более удобный для хвата рукой корпус
и появившиеся на заре 2020-х новейшие Yokogawa CА500 и Yokogawa СА500, обладающие лучшей точностью и более продвинутым интерфейсом. Они, как водится, оказались заметно менее доступны - цена ощутимо выросла даже в сравнении с калибратором Yokogawa СА150
Похоже, что сочетание разумной цены и вполне достаточного функционала и удачной эргономики и оказались причиной феноменального успеха универсального калибратора из Японии Yokogawa CA71, спрос на который не утихает уже десять лет.
При этом также и заметно менее дорогие, но и менее универсальные "специализированные" модели серии Yokogawa СА300 - СА310, СА320 и СА330 (ссылка на каталожное описание, а вот тут ссылка для покупки) оказались много менее востребованы, хотя на первый взгляд они ничуть не менее удобны. Их популярность среди инженеров-КИПоавцев и специалистов по пуско-наладке и систем промышленной автоматики оказалась на порядок ниже.
Как, впрочем. и младший брат Yokogawa CA51, очень похожий на Yokogawa CA71. но не способный имитировать сигналы датчиков температуры. Вероятно, универсальность для таких приборов является определяющей.
У китайских производителей, которые умеют неплохо копировать лучшие достижения мировых лидеров, также появилось много предложений по очень привлекательным ценам. Как, например, однодиапазонный калибратор UNI-T UT705:
или близкий по функционалу к СА71 многофункциональный калибратор UT725 UNI-T
Тем не менее, и инженеры из Поднебесной продолжают считать СА71 от Yokogawa самым удобным и сбалансированным по соотношению цена/качество.
Что интересного в функционале калибратора электрических сигналов Yokogawa CA71 , сделавшего его столь популярным
Основные функции
- Одновременное и независимое генерирование и измерение постоянного напряжения (DC) , тока, сопротивления, температуры (измерение и имитация сигналов с термопары или термосопротивления),
ОСОБЕННОСТИ
Возможность одновременной генерации и измерения сигналов
CA71 позволяет проводить регулярные тесты термопар, термометров сопротивления и различных других типов датчиков и приборов, а также проверять работу при возникновении проблем. Сам по себе он может генерировать сигналы для ввода в оборудование и проверять выходной сигнал от оборудования.
Возможность измерения напряжения переменного тока (включая напряжение сети АС до 300 В )
В случаях, когда на стойке или панели установлено множество преобразователей сигналов и других устройств, CA71 можно использовать для проверки входных и выходных сигналов каждого устройства с одновременной проверкой источника питания. Для этого не нужен отдельный мультиметр для измерения напряжение питания.
Широкий набор полезных функций:
функция разделенного выхода (n/m), функция автоматического шага, функция развертки, функция памяти и связь с РС. Они здесь довольно скромная – калибратор рожден в начале 2000-х, тем не менее есть.
Простое и понятное управление
CA71 оснащен поворотными переключателями для простоты управления. Просто откройте крышку футляра и подключите кабели, и вы готовы провести измерение.
ФУНКЦИИ
Генерация и измерение
Генерация и измерение напряжения/тока. CA71 может генерировать напряжение/ток до 30 В постоянного тока/24 мА постоянного тока и измерять до 100 В постоянного тока/100 мА постоянного тока.
Ступенчатая функция 4–20 мА
Вы можете установить сигнал с шагом 4 мА или уменьшением в порядке 4 ⇔ 8 ⇔ 12 ⇔ 16 ⇔ 20 мА одним касанием.
Функция СТОК (SINK)20 мА
Функция 20 мА SINK может подавать ток от внешнего источника напряжения на клемму H блока SOURSE. Таким образом, CA51/CA71 можно использовать при тестировании шлейфа, например, в качестве имитатора передатчиков.
Эквивалентный выход TC/RTD
Способен имитировать 0 типов термопар(TC) (K, E, J, T, N, L, U, R, S и B и терморезистивных датчиков (RTD) Pt100, JPt100
CA71 можно использовать для обслуживания промышленных приборов или различных термометров.
Мультитемпературный
CA71 можно использовать в качестве мультитермометра, поскольку доступны измерения для всех диапазонов.
Для RTD доступно 3-проводное измерение.
Встроенный датчик компенсации опорного спая. В качестве средства простой компенсации холодного спая при генерации термопары вы можете использовать датчик температуры внутри CA71. Для более точной компенсации холодного спая используйте датчик RJ (модель: B9108WA), который продается отдельно.
Пример подключения трехпроводного термометра RTD. Эквивалентный выходной сигнал температуры, установленный в CA51/CA71, подается на калибруемый прибор. Требуется трехпроводное соединение, чтобы компенсировать сопротивление проводного кабеля, соединяющего CA71 и прибор, подлежащий калибровке.
Генерация и измерение импульса
Частоту можно установить в широком диапазоне от 1 Гц до 11 кГц. CA71 может генерировать или измерять импульсы. Эта процедура актуальна для проверки расходомера или ресивера.
Генерация и измерение импульса напряжения и контактного импульса
CA71 может генерировать и измерять импульс напряжения (амплитуда: от +0,1 В до +15 В, форма сигнала с нулевой базой) и контактный импульс.
Функция импульсного цикла
Подходит для проверки интегрирующего счетчика. (Настраивается любое значение частоты и амплитуды.) CPM (кол/мин),
Функция CPH (число/час)
В режиме MEASURE (функции измерения) подсчитывается количество пульсов в минуту. Он подходит для интеграции прерывистых импульсных сигналов от расходомера.
В режиме SOURCE (функции генерации) можно выбрать либо генерацию непрерывных импульсных сигналов, либо генерацию заданного количества импульсов.
Измерение напряжения сети питания.
Можно измерить переменное напряжение 50/60Гц до 300 В
Полезные функции
Функция разделенный выход (n/m) . Функция разделенного выхода (n/m) выводит значение, умноженное на n/m уставку напряжения, тока, сопротивления, сигнала термопары или термометра сопротивления.
При вводе процентного значения входного значения прибора в диапазоне от нуля до полной шкалы утомительные вычисления процентов не требуются.
Функция автоматического шага. Функция автоматического шага делит диапазон от нуля до полной шкалы на m поровну, увеличивает или уменьшает выходной сигнал пошагово, изменяя переменную n выхода n/m с n=0 на m, когда разделенный выбрана выходная функция (n/m).
Функция развертки. Функция развертки линейно увеличивает или уменьшает выходной сигнал.
Функция памяти. Имея пару сгенерированных и измеренных значений сигналов в наборе, CA71 может обрабатывать максимум 50 наборов данных посредством встроенной памяти.
Функция связи . Подключив кабель связи (RS-232): 91017, можно считать данные внутренней памяти и измеренное значение или установить формируемый сигнал с персонального компьютера.
В сравнении с множеством предложений от китайских производителей, за калибратор Yokogawa СА71 просят заметно заметно больше и на АлиЭкспресс:
Невероятно сбалансированные потребительские качества калибратора Yokogawa СА71 вновь и вновь заставляют инженеров заказывать его как лучшее решение для своих задач.
На AliExpress, впрочем доступна вся линейка портативных калибраторов YOKOGAWA, в том числе и современные модели