ترانسمیتر دما / iTEMP TMT82

در قلب صنایع مختلف، از پتروشیمی و نفت و گاز گرفته تا صنایع غذایی و دارویی، اندازه‌گیری دقیق و مطمئن دما نقشی حیاتی در تضمین کیفیت محصول، ایمنی فرآیند و بهینه‌سازی عملکرد ایفا می‌کند. ترانسمیتر دمای iTEMP TMT82، محصولی پیشرفته از شرکت Endress+Hauser، با بهره‌گیری از فناوری‌های نوین و طراحی مهندسی دقیق، راهکاری جامع و قابل اعتماد برای اندازه‌گیری دما در طیف گسترده‌ای از کاربردهای صنعتی ارائه می‌دهد. این دستگاه با دو کانال ورودی مجزا و قابلیت ارتباط از طریق پروتکل HART®، امکان تبدیل انواع سیگنال‌های ورودی نظیر دماسنج‌های مقاومتی (RTD)، ترموکوپل‌ها (TC)، ترانسمیترهای مقاومت (Ω) و ترانسمیترهای ولتاژ (mV) به سیگنال خروجی آنالوگ استاندارد 4 تا 20 میلی‌آمپر را فراهم می‌سازد. قابلیت مقیاس‌پذیری سیگنال خروجی، انعطاف‌پذیری بالایی را در یکپارچه‌سازی TMT82 با سیستم‌های کنترل و اتوماسیون مختلف تضمین می‌کند.

ویژگی‌های برجسته iTEMP TMT82 نه تنها در دقت اندازه‌گیری و پایداری بلندمدت آن خلاصه می‌شود، بلکه عملکرد تشخیص پیشرفته این دستگاه، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای فرآیندهای حیاتی و حساس تبدیل کرده است. استفاده از TMT82 به سازمان‌ها کمک می‌کند تا به بالاترین سطوح ایمنی و قابلیت اطمینان دست یابند و ریسک‌های مرتبط با اندازه‌گیری نادرست دما را به حداقل برسانند.

کاربردهای گسترده و مزایای بی‌نظیر

iTEMP TMT82 به عنوان یک ترانسمیتر دما با ورودی‌های یونیورسال، قادر به پذیرش سیگنال از متنوع‌ترین سنسورهای دما و سیگنال‌های الکتریکی صنعتی است. این تطبیق‌پذیری، امکان استفاده از یک نوع ترانسمیتر را برای کاربردهای مختلف فراهم کرده و پیچیدگی‌های مربوط به مدیریت و نگهداری انواع مختلف ترانسمیتر را کاهش می‌دهد.

یکی از مزایای کلیدی TMT82، قابلیت عملکرد ایمن آن در مناطق خطرناک است. این دستگاه با دریافت تأییدیه‌های بین‌المللی معتبر و گواهینامه SIL (سطح ایمنی یکپارچه) مطابق با استاندارد IEC 61508:2010، اطمینان خاطر را برای استفاده در محیط‌های مستعد خطر انفجار فراهم می‌آورد. این ویژگی، TMT82 را به انتخابی اولویت‌دار برای صنایعی نظیر نفت و گاز و پتروشیمی تبدیل کرده است.

دستیابی به دقت بالای نقطه اندازه‌گیری از طریق فرآیند تطبیق سنسور-ترانسمیتر از دیگر مزایای قابل توجه این دستگاه است. با کالیبراسیون و تنظیم دقیق ترانسمیتر بر اساس ویژگی‌های خاص سنسور متصل شده، خطاهای اندازه‌گیری به حداقل رسیده و اطمینان از صحت داده‌های دما در طول زمان تضمین می‌شود.

عملکرد قابل اطمینان TMT82 با بهره‌گیری از سیستم نظارت بر سنسور و تشخیص خطای سخت‌افزاری دستگاه تضمین می‌شود. این ویژگی‌ها به طور مداوم وضعیت سنسور و عملکرد داخلی ترانسمیتر را پایش کرده و در صورت بروز هرگونه مشکل، هشدارهای لازم را صادر می‌کنند. همچنین، این دستگاه اطلاعات تشخیصی جامع را مطابق با استاندارد NAMUR NE107 ارائه می‌دهد که به کاربران در تشخیص سریع و رفع مشکلات احتمالی کمک می‌کند.

گزینه‌های متعدد نصب و ترکیبات اتصال سنسور، انعطاف‌پذیری بالایی را در طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های اندازه‌گیری دما فراهم می‌سازد. اتصال سریع و آسان به لطف فناوری ترمینال فشاری (push-in) که به صورت اختیاری در دسترس است، زمان و هزینه‌های نصب را به طور چشمگیری کاهش می‌دهد. علاوه بر این، TMT82 از پارامترهای دستگاه در برابر نوشتن محافظت می‌کند و از تغییرات ناخواسته در تنظیمات جلوگیری می‌نماید.

طراحی عملکردی و سیستم یکپارچه

iTEMP TMT82 در اندازه‌گیری دما در محیط‌های صنعتی، سیگنال‌های ورودی متنوع را به صورت الکترونیکی دریافت و با دقت بالا به سیگنال خروجی استاندارد تبدیل می‌کند. هنگامی که این ترانسمیتر با دماسنج‌های صنعتی Endress+Hauser که شامل سنسورهای مقاومتی یا ترموکوپل‌ها هستند، ترکیب می‌شود، یک نقطه اندازه‌گیری کامل و قابل اعتماد برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی شکل می‌گیرد.

این دستگاه با داشتن دو ورودی اندازه‌گیری و یک خروجی آنالوگ، امکان اتصال دو سنسور به صورت مستقل را فراهم می‌کند. با این حال، در صورت استفاده از هر دو کانال ورودی، واحد اندازه‌گیری پیکربندی شده برای هر دو کانال باید یکسان باشد. شایان ذکر است که اندازه‌گیری مستقل دو کاناله برای ترانسمیتر مقاومت (Ohm) و ترانسمیتر ولتاژ (mV) امکان‌پذیر نیست.

قابلیت‌های تشخیصی پیشرفته

TMT82 مجهز به مجموعه‌ای از عملکردهای تشخیصی استاندارد است که به طور مداوم وضعیت سیستم اندازه‌گیری را پایش می‌کنند. این عملکردها شامل تشخیص مدار باز کابل، اتصال کوتاه سیم‌های سنسور، سیم‌کشی نادرست، خطاهای داخلی دستگاه، تشخیص خارج از محدوده (Overrange/Underrange) و تشخیص خارج از محدوده دمای محیط می‌باشند.

علاوه بر این، TMT82 قابلیت تشخیص خوردگی مطابق با استاندارد NAMUR NE89 را نیز ارائه می‌دهد. خوردگی در کابل‌های اتصال سنسور می‌تواند منجر به خوانش نادرست مقادیر اندازه‌گیری شده شود. این ترانسمیتر قادر است هرگونه خوردگی در ترموکوپل‌ها، ترانسمیترهای ولتاژ (mV) و دماسنج‌های مقاومتی، ترانسمیترهای مقاومت (Ohm) با اتصال 4-سیمه را قبل از آنکه مقادیر اندازه‌گیری شده تحت تأثیر قرار گیرند، تشخیص دهد. در صورت تجاوز مقاومت هادی از حدود قابل قبول، TMT82 از ارسال مقادیر اندازه‌گیری نادرست جلوگیری کرده و از طریق پروتکل HART® هشدار صادر می‌کند.

تابع تشخیص ولتاژ پایین (Low voltage detection) از ارسال مداوم یک مقدار خروجی آنالوگ نادرست که ممکن است ناشی از سیستم تغذیه نامناسب یا آسیب‌دیده و یا کابل سیگنال معیوب باشد، جلوگیری می‌کند. در صورتی که ولتاژ تغذیه به زیر مقدار مورد نیاز کاهش یابد، مقدار خروجی آنالوگ برای مدت کوتاهی به زیر 3.6 میلی‌آمپر کاهش یافته و سپس دستگاه مجدداً تلاش می‌کند تا مقدار خروجی آنالوگ عادی را ارسال کند. این فرآیند به صورت چرخه‌ای تکرار می‌شود تا از ارسال داده‌های نادرست اطمینان حاصل شود.

عملکردهای 2-کاناله برای افزایش قابلیت اطمینان

عملکردهای 2-کاناله TMT82 به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان و دسترسی به مقادیر فرآیند را افزایش می‌دهند. این عملکردها شامل موارد زیر هستند:

• پشتیبان‌گیری سنسور (Sensor backup): در صورت بروز خرابی در سنسور اصلی، دستگاه به طور خودکار به سنسور دوم سوئیچ می‌کند و از توقف فرآیند اندازه‌گیری جلوگیری می‌کند.
• هشدار یا آلارم رانش (Drift warning or alarm): در صورتی که انحراف بین مقادیر اندازه‌گیری شده توسط سنسور 1 و سنسور 2 از یک مقدار حدی از پیش تعیین‌شده بیشتر یا کمتر شود، هشدار یا آلارم فعال می‌شود. این ویژگی به تشخیص زودهنگام مشکلات احتمالی در سنسورها کمک می‌کند.
• سوئیچینگ وابسته به دما: امکان سوئیچینگ بین سنسورهایی که در محدوده‌های اندازه‌گیری متفاوت استفاده می‌شوند، بر اساس مقدار دمای فرآیند فراهم می‌گردد.
• اندازه‌گیری میانگین (Mean value) یا تفاضلی (differential measurement): امکان محاسبه و ارائه مقدار میانگین یا تفاضل بین مقادیر اندازه‌گیری شده توسط دو سنسور وجود دارد.
• اندازه‌گیری میانگین با افزونگی سنسور (Mean value measurement with sensor redundancy): در این حالت، مقدار میانگین از دو سنسور محاسبه شده و در صورت خرابی یکی از سنسورها، مقدار سنسور سالم به عنوان خروجی ارائه می‌شود.

لازم به ذکر است که تمامی این حالت‌ها در حالت SIL در دسترس نیستند و برای کسب اطلاعات دقیق‌تر، مراجعه به “دفترچه راهنمای ایمنی عملکردی” (Functional Safety Manual) با کد SD01172T/09 توصیه می‌شود.

ورودی‌های متنوع برای اندازه‌گیری‌های گوناگون

متغیر اندازه‌گیری شده توسط TMT82 می‌تواند دما (با رفتار انتقال خطی)، مقاومت و ولتاژ باشد. این دستگاه از طیف گسترده‌ای از انواع سنسورها و استانداردهای مربوطه پشتیبانی می‌کند.

برای دماسنج‌های مقاومتی (RTD)، TMT82 از استانداردهای IEC 60751:2008، JIS C1604:1984، DIN 43760 IPTS-68، GOST 6651-94 و OIML R84: 2003 پشتیبانی می‌کند و امکان اتصال سنسورهای Pt100، Pt200، Pt500، Pt1000، Ni100، Ni120، Cu50 و Cu100 با ضرایب آلفای مختلف را فراهم می‌سازد. محدوده‌های اندازه‌گیری برای هر نوع سنسور و استاندارد به دقت در منابع فنی دستگاه ذکر شده است. همچنین، TMT82 از Pt100 (Callendar van Dusen)، چندجمله‌ای نیکل (Nickel polynomial) و چندجمله‌ای مس (Copper polynomial) نیز پشتیبانی می‌کند.

در بخش ترانسمیتر مقاومت، TMT82 قادر به اندازه‌گیری مقاومت در محدوده‌های 10 تا 400 Ω و 10 تا 2000 Ω با حداقل اسپَن 10 Ω است. برای ترموکوپل‌ها، این دستگاه از استانداردهای IEC 60584، Part 1 ASTM E230-3، ASTM E988-96، DIN 43710 و GOST R8.585-2001 پشتیبانی می‌کند و امکان اتصال ترموکوپل‌های Type A, B, E, J, K, N, R, S, T, C, D, L و U را با محدوده‌های اندازه‌گیری گسترده فراهم می‌سازد. TMT82 از اتصال مرجع داخلی (Pt100) یا اتصال مرجع خارجی (قابل پیکربندی در محدوده -40 تا +85 °C) برای ترموکوپل‌ها استفاده می‌کند. در نهایت، TMT82 قابلیت اندازه‌گیری ولتاژ در محدوده -20 تا 100 mV با حداقل اسپَن 5 mV را نیز دارا است.

انواع اتصال ورودی انعطاف‌پذیر

هنگام استفاده از هر دو ورودی سنسور در TMT82، ترکیبات اتصال متنوعی امکان‌پذیر است. ورودی سنسور 1 می‌تواند به RTD یا ترانسمیتر مقاومت (2-, 3-, 4-سیمه) و یا ترموکوپل (TC)/ترانسمیتر ولتاژ متصل شود. به طور مشابه، ورودی سنسور 2 نیز می‌تواند به انواع مختلف سنسورها متصل گردد. با این حال، محدودیت‌هایی در اتصال همزمان برخی از انواع سنسور به هر دو ورودی وجود دارد که جزئیات آن در دفترچه راهنمای دستگاه قابل دسترسی است.

خروجی آنالوگ و ارتباط HART®

سیگنال خروجی TMT82 یک سیگنال آنالوگ 4 تا 20 میلی‌آمپر است که قابلیت معکوس شدن به 20 تا 4 میلی‌آمپر را نیز دارد. انتقال داده HART® از طریق سیگنال جریان به صورت FSK با دامنه ±0.5 میلی‌آمپر و نرخ انتقال داده 1200 baud انجام می‌شود. ایزولاسیون گالوانیکی بین ورودی و خروجی دستگاه تا 2 kV AC برای مدت 1 دقیقه تضمین شده است.

اطلاعات مربوط به خرابی مطابق با استاندارد NAMUR NE43 ارائه می‌شود. در صورت از دست رفتن یا نامعتبر بودن اطلاعات اندازه‌گیری، اطلاعات خرابی تولید شده و فهرستی کامل از تمامی خطاهای رخ داده در سیستم اندازه‌گیری ارائه می‌گردد. این اطلاعات شامل Underranging (کاهش خطی از 4.0 به 3.8 میلی‌آمپر)، Overranging (افزایش خطی از 20.0 به 20.5 میلی‌آمپر) و Failure (≤ 3.6 میلی‌آمپر یا ≥ 21 میلی‌آمپر، قابل انتخاب) می‌باشد.

پروتکل و پیکربندی آسان

TMT82 از پروتکل HART® نسخه 7 پشتیبانی می‌کند. آدرس دستگاه در حالت multi-drop به صورت نرم‌افزاری از 0 تا 63 قابل تنظیم است. فایل‌های توضیحات دستگاه (DD) به صورت رایگان از وب‌سایت‌های endress.com و hartcomm.org در دسترس هستند. برای عملکرد از طریق پروتکل HART®، حداقل بار 250 Ω در مدار سیگنال مورد نیاز است. حالت Multi-drop در حالت SIL امکان‌پذیر نیست.

حفاظت از پارامترهای دستگاه در برابر نوشتن به دو صورت سخت‌افزاری (از طریق DIP switch بر روی نمایشگر اختیاری TID10) و نرم‌افزاری (با استفاده از رمز عبور) فراهم شده است.

منبع تغذیه مطمئن

TMT82 با طیف وسیعی از ولتاژهای تغذیه سازگار است. مقادیر ولتاژ تغذیه برای مناطق غیرخطرناک و محافظت شده در برابر پلاریته معکوس برای Head transmitter بین 11 V تا 42 V (در حالت SIL: 11 V تا 32 V) و برای دستگاه DIN rail بین 12 V تا 42 V (در حالت SIL: 12 V تا 32 V) می‌باشد. مصرف جریان دستگاه نیز ≤ 23 mA است.

اتصال الکتریکی متناسب با نیاز

iTEMP TMT82 در سه نوع اصلی Head transmitter، DIN rail device و Field mount housing با محفظه ترمینال جداگانه عرضه می‌شود که هر کدام دارای آرایش ترمینال خاص خود هستند. انتخاب نوع اتصال الکتریکی بستگی به نوع نصب و کاربرد مورد نظر دارد.

ترمینال‌های پیچی و فشاری

برای اتصال کابل‌های سنسور و منبع تغذیه، امکان انتخاب بین ترمینال‌های پیچی (screw terminals) و فشاری (push-in terminals) وجود دارد. ترمینال‌های فشاری، اتصال سریع و آسانی را فراهم می‌کنند و برای کابل‌های صلب و انعطاف‌پذیر مناسب هستند.

ویژگی‌های عملکردی دقیق

زمان پاسخ (Response time) TMT82 به نوع سنسور و روش اتصال بستگی دارد و معمولاً در محدوده 0.9 تا 1.5 ثانیه برای RTDها و 1.1 ثانیه برای ترموکوپل‌ها است. زمان به‌روزرسانی (Update time) دستگاه نیز تقریباً 100 میلی‌ثانیه است. حداکثر خطای اندازه‌گیری دستگاه مطابق با استاندارد DIN EN 60770 و در شرایط مرجع مشخص شده است و جداول مفصلی از این خطا برای انواع مختلف سنسورها در منابع فنی دستگاه ارائه شده است. تأثیرات عوامل محیطی نظیر دما و ولتاژ تغذیه نیز بر دقت اندازه‌گیری در نظر گرفته شده و میزان این تأثیرات به دقت در جداول مربوطه ذکر شده است. رانش بلندمدت (Long-term drift) TMT82 نیز برای انواع سنسورها و ترانسمیترها پس از 1، 3 و 5 سال مشخص شده است و مقادیر آن در محدوده بسیار پایینی قرار دارد که نشان‌دهنده پایداری بلندمدت دستگاه است.

تنظیم سنسور برای دقت بیشتر

TMT82 امکان تطبیق سنسور-ترانسمیتر (Sensor transmitter matching) را برای بهبود قابل توجه دقت اندازه‌گیری دما فراهم می‌کند. این امر از طریق استفاده از ضرایب کالندر-وان-دوزن برای سنسورهای Pt100 و خطی‌سازی چندجمله‌ای برای سنسورهای مس/نیکل امکان‌پذیر است. همچنین، تنظیمات سنسور شامل تنظیم 1-نقطه‌ای (افست) و تنظیم 2-نقطه‌ای (پیرایش سنسور) نیز در دسترس است.

نصب و محیط سازگار

TMT82 را می‌توان در مکان‌های مختلفی نصب کرد، از جمله در هد ترمینال فرم B، هوزینگ‌های میدانی برای کاربردهای Ex d، روی ریل DIN و در هوزینگ‌های میدانی با محفظه ترمینال جداگانه. محدوده دمای محیط عملکرد دستگاه بین -40 تا +85 °C است (در حالت SIL: -40 تا +70 °C) و محدوده دمای ذخیره‌سازی آن بین -50 تا +100 °C می‌باشد. دستگاه تا ارتفاع 4000 متری از سطح دریا قابل استفاده است و در برابر رطوبت و شرایط آب و هوایی مختلف مقاوم است.