Aquest article ha estat escrit originalment en castellà. L'hem traduït automàticament per a la vostra comoditat. Tot i que hem fet esforços raonables per a aconseguir una traducció precisa, cap traducció automática és perfecta ni tampoc pretén substituir-ne una d'humana. El text original de l'article en castellà podeu veure'l a Aplicaciones para transmisores de temperatura

Precís, fiable i més flexible

Aplicacions per transmissors de temperatura

Hubert Jakob
Productmanager d'Alexander Wiegand GmbH, Klingenberg, Alemanya29/11/2007

La temperatura és un dels paràmetres més mesurats a les instal·lacions industrials ja que més de 50 per cent de tots els sensors instal·lats registren la temperatura. Per això els usuaris necessiten sensors adequats en funció de l'aplicació. Un transmissor de temperatura amb alimentació, juntament amb un sensor de mesura, situat per exemple en el capçal del lloc de mesurament serveix per a la captació i l'amplificació del senyal.

Les exigències dels usuaris a la mesura de la temperatura i sobretot als transmissors estan marcades per les característiques tecnològiques del mesurament i de les influències electromagnètiques. A més hi ha altres factors com la seguretat funcional (per exemple senyalització d'errors) que cobren cada vegada més importància. En general es pot resumir les necessitats de la següent manera:

• Fàcil maneig en el muntatge.

• Adaptació fàcil i assistida a la tasca de mesurament.

• Bona estabilitat de totes les funcions, precisament en ambients difícils.

• Llarga vida útil.

• Emmagatzematge i logística senzilla

• Econòmic en l'aprovisionament i des del punt de vista del cost total de la propietat durant l'aplicació.

A més hi ha altres necessitats com la amb senyalització inequívoca en cas d'error, la seguretat funcional (SIL), les aplicacions de seguretat així com protecció antiexplosius (ATEX o homologacions nacionals). El compliment de totes aquestes exigències, que són de vegades contradictòries, requereix en la pràctica una gran experiència adquirida en diferents àmbits d'aplicació. A més les múltiples exigències com llarga durabilitat i llarga estabilitat constitueixen una síntesi d'experiències tant de projectistes i usuaris com del saber fer del fabricant dels transmissors.

Però és evident que algunes aplicacions requereixen diferents solucions.

Transmissors analògics ...

Aquest tipus de transmissor és de construcció senzilla i disposa de possibilitat de configuració mitjançant ponts de soldadura. Són molt econòmics amb lliurament immediat i constitueixen la base dels transmissors de temperatura.

En les versions de capçal o carril ja està integrada la senyalització en cas d'error del sensor. Causa de la seva construcció bàsica la seguretat funcional no és molt àmplia i les possibilitats de configuració són limitades. Entre l'entrada de senyal i sortida no existeix separació galvànica, el que no té efecte en l'exactitud del transmissor però s'ha de descartar la connexió de sensors no aïllats.

... Amb configuració digital

Aquests transmissors analògics destaquen sobretot pel seu ràpid temps de reacció ja que l'electrònica consisteix únicament de components anàlegs. Així i tot són configurables fàcilment mitjançant un software i es pot prescindir d'una simulació complexa. Aquest transmissor uneix els avantatges de la configuració digital amb la senyalització analògica i com a tal és una solució adequada per a l'aplicació en sistemes múltiplex. Condicions òptimes per a emmagatzematge i fàcil maneig sobretot si s'utilitzen en grans quantitats.

Amb les diferents homologacions per a les zones EX i homologacions específiques aquests tipus de transmissors compleixen les necessitats dels mercats mundials. Transmissors d'aquest tipus controlen ruptures o curtcircuits dels sensors connectats.

Transmissors digitals

Aquests models destaquen per la seva fàcil adaptabilitat a diverses tasques de mesurament. Són aplicables amb tots els sensors de temperatura (per exemple RTD / termoelement) o amb potenciòmetres i senyals milivoltios mitjançant diferents connexions (per exemple sensors de Resistence amb 2-/3-/4- fils). Els transmissors intel ligents també permeten la modificació amb termoresistències als termoparells o del termoparell a una termoresistència.

A més són aplicables corbes de senyalització determinades per part del client.

També en aquests sensors es prescindeix de simulacions complexes posterior de la configuració. El transmissor controla al sensor connectat a ruptura, curtcircuit i altres senyals d'error.

Les senyalitzacions d'error són configurables mitjançant un programari a les aplicacions especificades. Les limitacions de senyalització i de sortida ja corresponen a les recomanacions de Namur. El protocol del fabricant però que és necessari per a l'intercanvi entre Software i transmissor és únicament configurable mitjançant el programa específic del fabricant.

... Amb protocols oberts

Un transmissor amb protocol estandarditzat (per exemple Hart) sol complir tots els requisits tant generals com específics.

Són fàcilment adaptables a les tasques de mesurament, la configuració a tots els tipus de sensors (RTD, termoparell, termoresistència, senyalització mV, sensors amb especificacions del client)

sense simulació complexa del sensor. Senyalitzacions precises són factibles sense problema mitjançant el programari de configuració.

Amb aquests transmissors també es poden configurar fent eines "obertes" de configuració com per exemple AMS (Asset Management System, Emerson) o Simatic PDM (Siemens) Aquestes eines de configuració són aptes per a diversos fabricants i serveixen per a l'operació, l'ajust , el manteniment i la diagnosi d'instruments de camps intel ligents. Per descomptat es compleixen les recomanacions Namur com les altes exigències en referència a la protecció antiexplosius.

Una altra característica d'aquest tipus de transmissor és la realització d'aspectes globals de seguretat com la classificació SIL (Safety Integrity Level) que es basa en una anàlisi exhaustiva de FMEDA (Failure Mod'and Detection Anàlisi).

Transmissor amb Foundation Fieldbus i Profibus

Transmissor digital (0 ... 20 mA) amb protocol

obert estandarditzat (Hart)

Transmissors Fielbus

Aquests transmissors "intel ligents" disposen d'una senyalització digital (segons protocol fieldbus).

Una configuració de span de mesura no és necessària per a aquests models. Per a l'adaptació a la tasca de mesura és suficient la selecció del sensor (RTD, termoparell, termoresistència, sensor especificat del client etc.) Sense simulació del sensor. S'emet una senyalització detallades (error i estat) mitjançant el senyal digital. Aquests models també estan disponibles amb protecció antiexplosius.

No obstant això encara no hi ha classificacions SIL o informes FMEDA.

La mesura de temperatura és una tasca una mica complexa. Es necessiten coneixements sobre sensors, beines i transmissors. Diferents aplicacions produeixen una multitud de diferents transmissors. La tendència però és clara. Un transmissor intel ligent configurable no és limitat a la mesura de temperatura sinó també assenyala curtcircuits, ruptures i moltes altres funcions en compliment de les recomanacions de Namur. Instruments de gamma alta estan classificats segons la normativa SIL i són homologats per a aplicacions en zones de protecció antiexplosius. La senyalització freqüent de 4 ... 20 mA és cada vegada més complementada per la senyalització digital (mitjançant protocols) o substituït per aquesta.

Els transmissors es converteixen cada vegada més en microordinadors especialitzats per a l'aplicació industrial.