4-20mA basınç vericileri hakkında her şey

Basınç Transmitteri 4-20mA Nedir?

4-20 mA çıkışlı bir basınç vericisi, fabrikalarda veya diğer yerlerde kullanılan ve basınç okuma değerlerini 4 ila 20 miliamper arasında değişen bir elektrik akımı sinyaline dönüştüren bir basınç ölçüm cihazıdır. Dijital çıkışlı basınç vericilerinden farklı olan bu analog sinyal, ölçülen basıncı gerçek ölçülen değere orantılı bir şekilde gösterir. Örneğin, 4 mA genellikle basınç yok (0 psi) veya en düşük basınç anlamına gelirken, 20 mA basınç dönüştürücüsünün kaldırabileceği en yüksek basınç (veya kullanıcının kullanmak istediği en yüksek değer) anlamına gelir. Bu standartlaştırılmış analog çıkış, 4-20 mA basınç vericilerinin herhangi bir endüstrideki herhangi bir programlanabilir mantık denetleyicisi (PLC), dağıtılmış kontrol sistemi (DCS) veya veri toplama sistemiyle çalışabileceği anlamına gelir; bu da normalde bu göstergelerden analog çıkış alamayan mekanik basınç göstergelerinden oldukça farklıdır.
4-20mA standardı, birçok avantajı nedeniyle endüstriyel enstrümantasyonun en önemli parçası haline gelmiştir. 4-20mA akım sinyalleri, bağlantı kabloları çok uzun olduğunda oluşan voltaj düşüşlerinden etkilenmez. Bu, voltaj sinyal basınç dönüştürücülerinden (örneğin 0-5V DC) farklıdır. Ayrıca, 4mA'deki canlı sıfır, sistem operatörlerinin gerçek bir sıfır okuması ile kopuk bir kablo veya arızalı bir verici arasındaki farkı anlamasını sağlar; bu durumda 0mA gösterilir. Bu teşhis özelliği, petrol ve gaz, su arıtma, ilaç ve üretim tesislerinde güvenlik açısından kritik kullanımlar için 4-20mA basınç dönüştürücülerini gerekli kılar.

Neden Transdüser Basınç Transmitterleri 4-20mA döngüsünü kullanmayı tercih ediyoruz?

Mühendisler, birçok operasyonel ve ekonomik avantaj sağladıkları için 4-20 mA basınç dönüştürücüler kullanırlar. İlk olarak, bu analog basınç sensörleri farklı fabrikaların basıncı (veya negatif basınç, diferansiyel basınç, bileşik basınç veya vakum basıncını) gerçek zamanlı olarak izlemesine olanak tanır. Bu da fabrika enstrüman teknisyenlerinin kestirimci bakım yapmasına ve maliyetli ekipman arızalarını ve plansız duruşları önlemesine olanak tanır. Birçok proses kontrol uygulamasında, doğru basınç veya DP seviyelerinin korunması, üretim hattının normal çalışmasını, üretilen ürünlerin kusursuz olmasını, enerji kullanımının mümkün olduğunca düşük olmasını ve tüm kurallara uyulmasını sağlar.

Günümüzün modern fabrikalarında, birçok saha cihazının aşırı sıcaklıklar, yüksek nominal basınç, titreşim, elektromanyetik girişim ve aşındırıcı ortamlar gibi zorlu koşullarla başa çıkabilmesi gerekir. 4-20 mA basınç dönüştürücü tasarımı, paslanmaz çelik, tantal, hastelloy alaşımı, hermetik olarak kapatılmış elektronik parçalar ve endüstriyel sınıf konektörler (IP65, IP67 veya hatta IP68 dalgıç basınç dönüştürücü 4-20 mA gibi) gibi korozyon önleyici ıslak parça malzemeleri kullanarak bu sorunları çözer. Akım döngüsü topolojisi, voltaj tabanlı sistemlere göre gürültüye karşı daha iyi koruma sağlar, böylece sinyaller, yüksek elektrik gürültüsünün olduğu endüstriyel ortamlarda bile net kalır.

Ayrıca, 4-20ma döngü basınç dönüştürücüsünün kurulumu kolay olduğundan, kurulum süresi ve bakım maliyeti daha düşüktür. Standart iki kablolu basınç sensörleri yalnızca bir güç kaynağına ve cihazın kendisine ihtiyaç duyar. Aynı iki kablo hem güç hem de sinyal taşır. Bu basitlik, kurulum maliyetlerinin daha düşük, kablolamanın 3 veya 4 kablolu saha cihazlarına göre daha az karmaşık olduğu ve sorun oluştuğunda arıza tespitinin çok daha kolay olduğu anlamına gelir.

Basınç Dönüştürücülü 4-20mA Döngü Cihazları Nasıl Çalışır?

Çoğu 4-20 mA basınç dönüştürücü cihaz, kapasitif Monokristalin silikon veya piezorezistif algılama teknolojilerini kullanır. Basınç diyaframı büktüğünde, piezorezistif basınç sensörleri, direnci değiştiren gerinim göstergeli bir silikon diyafram kullanır. Dirençteki değişim, uygulanan basınç veya DP ile doğrudan ilişkili hassas bir 4-20 mA analog çıkışa dönüştürülür. Bu basınç ölçüm teknolojisi oldukça hassastır, genellikle tam ölçeğin ±%0,25'i dahilindedir veya daha yüksek doğruluk sağlayabilir. Ayrıca, iyi sıcaklık kararlılığına ve hızlı tepki sürelerine sahip olması, onu dinamik basınç ölçümü için ideal kılar.

4-20 mA basınç dönüştürücülerindeki bir diğer yaygın özellik kapasitif algılama teknolojisidir. Bu basınç sensörleri, basıncı algılayan bir diyafram contası ile sabit bir elektrot arasındaki kapasitans değişimini ölçer. Kapasitif sensörler, 1 Kpa veya 5 psi gibi düşük basınçları yüksek doğrulukla ölçmede mükemmeldir ve zaman içinde sabit okuma değerlerini korur. Ayrıca, çok fazla statik basıncın olduğu durumlarda daha iyi çalışırlar, bu da onları zaman zaman basınç ani yükselmelerinin yaşandığı uygulamalar için mükemmel kılar.

Diferansiyel basınç vericisi 4-20mA

4-20 mA çıkışlıdiferansiyel basınç vericileri, iki proses bağlantısı arasındaki basınç farkını ölçer. Genellikle akışı ölçmek, filtreyi kontrol etmek ve kapalı tanklardaki seviyeyi ölçmek için kullanılırlar. Bu özel vericiler, farkı anlamak ve farkla orantılı 4-20 mA'lik bir sinyal göndermek için iki algılama elemanı veya ayrı yüksek ve düşük basınç portlarına sahip tek bir eleman kullanır.

Ekranlı 4-20mA Basınç Vericisinin Avantajları

Ekranlı 4-20 mA basınç vericisi, geleneksel analog çıkışı yerel dijital okumayla birleştirerek kullanımını çok daha kolay hale getirir. Dahili ekran, teknisyenlerin herhangi bir ek teşhis aracına ihtiyaç duymadan ölçümleri doğrudan kurulum sahasında kontrol etmelerini sağlar. Bu özellik, devreye alma, sorun giderme ve düzenli bakım sırasında enstrüman teknisyenleri için çok kullanışlıdır çünkü proses sorunlarını bulma süresini kısaltır.

Çoğu zaman, bu gelişmiş DP veya basınç vericileri, basınç değerlerini PSI, bar, Mpa, mmH2O, kPa veya özel basınç birimleri gibi mühendislik birimlerinde gösteren LCD veya LED ekranlara sahiptir. Çoğu dijital ekranlı basınç dönüştürücüsü, teknisyenlerin cihazı fişten çekmeden sahada sönümleme, sıfır ofset ve açıklık değerlerini değiştirmelerine olanak tanıyan bir düğme yapılandırmasına sahiptir. Ekranlı bazı yeni 4-20 mA basınç vericileri, minimum ve maksimum kaydedilen değerleri, alarmların durumunu ve sorun gidermeyi hızlandıran hata kodlarını gösteren teşhis özelliklerine de sahiptir.

Basınç dönüştürücünün elektronik ekranı, ulaşılması zor veya kontrol sistemi ekranının sığamayacağı kadar küçük yerlerde özellikle kullanışlıdır. Operatörler, devriye gezerken görsel olarak hızlıca kontrol edebilir, kontrol odalarına geri dönmek veya el tipi iletişim cihazları kullanmak zorunda kalmadan sorunları anında tespit edebilirler.

Yaygın Basınç Aralıkları: Basınç Vericileri için 4–20mA 0–10 Bar ve Daha Yüksek

Farklı endüstriyel kullanımlar için farklı basınç aralıklarına ihtiyaç vardır. Örneğin, 4-20mA 0-10 bar (yaklaşık 0-145 PSI) basınç vericisi, genel endüstriyel prosesler, basınçlı hava sistemleri ve hidrolik devreler için en yaygın kullanılanlardan biridir. 10 bar basınç, birçok düşük basınçlı buhar uygulaması, su dağıtım şebekeleri ve pnömatik sistemler için de iyi sonuç verir. Ancak, sadece 10 bar için bir örnek alalım; 100 psi, 200 psi, 10Mpa veya maksimum 700 bar basınç da sağlıyoruz. Çoğu Çin basınç sensörü üreticisi, bu yepyeni basınç vericilerini veya DP'leri, 1/2”NPT dişler, G dişler, üç kelepçeli ve flanşlı bağlantılar gibi farklı basınç bağlantı tipleriyle satar, böylece farklı boru sistemleriyle çalışabilirler.

0-100 PSI basınç vericileri (yaklaşık 0-7 bar) de aynı derecede popüler ve yaygın olarak kullanılmaktadır. HVAC sistemlerinde, pompa izlemede ve kompresör kontrolünde yaygın basınç ayarlarıyla çalışırlar. Hidrolik sistemler, yüksek basınçlı gaz uygulamaları ve enjeksiyon kalıplama makinelerinin tümü 0-1000 PSI veya 0-6000 PSI gibi daha yüksek basınç aralıklarını kullanır. Standartlaştırılmış 4-20 mA basınç dönüştürücü teknolojisinin en iyi yanı, basınç aralığı ne olursa olsun çıkış sinyalinin aynı kalmasıdır. Bu, sistemleri entegre etmeyi ve cihazları değiştirmeyi kolaylaştırır.

Vakum ve bileşik aralığı vericileri, soğutma sistemleri, damıtma kolonları ve vakumlu paketleme için önemli olan hem vakum hem de pozitif basıncı ölçme olanağı sağlar. Bu özel basınç ölçüm cihazları, -1 ila +3 bar veya -14,7 ila +15 PSI veya -5000 ila +5000 mmWG bileşik basınç algılama gibi basınç aralıklarını ölçerken aynı 4-20mA akım çıkışını koruyabilir.

4-20mA döngü basınç dönüştürücülerinin genel uygulamaları: Su, yağ ve buhar basıncının izlenmesi

Su basınç vericisi 4-20mA

4-20 mA devreli su basınç vericileri, belediye su arıtma tesislerinde, dağıtım şebekelerinde, sulama sistemlerinde ve bina otomasyon sistemlerinde birçok yaygın uygulamaya sahiptir. Bu 4-20 mA su basınç dönüştürücüleri, pompa deşarjındaki, filtrasyon sistemindeki ve dağıtım hattındaki basınçları izleyerek suyun her zaman iletilmesini ve sızıntıların tespit edilmesini sağlar. Geri yıkama döngülerini yönetir, doğru miktarda kimyasal kullanılmasını sağlar ve su arıtma tesislerinde pompaların kuru çalışmasını önler. Yerinde temizlik (CIP) sistemleri ve ürün transfer hatlarını kontrol altında tutarken aynı zamanda her şeyin temiz kalmasını sağlamak için, gıda ve içecek endüstrileri cilalı paslanmaz çelikten yapılmış ve üç kelepçeli bağlantılara sahip hijyenik sınıf su basınç vericileri kullanır.

4-20mA çıkışlı yağ basınç vericileri

4-20 mA akım çıkışlı yağ basınç vericileri, hidrolik sistemlerin, yağlama devrelerinin ve petrol işleme tesislerinin önemli parçalarıdır. Bu basınç sensörleri, sistem basıncını izleyerek ve güvenli seviyelerin üzerine çıktığında veya minimum seviyelerin altına düştüğünde (bu bir pompa arızası veya sızıntı anlamına gelebilir) alarm vererek mobil ekipman ve üretim makinelerindeki pahalı hidrolik parçaları korur. Hidrokarbonlara maruz kaldığında bozulmayan paslanmaz çelik malzemelerden üretilen yağ basınç vericileri, rafinerilerde ve petrokimya tesislerinde ham petrol boru hatlarında, damıtma kolonlarında ve ürün depolama tank çiftliklerinde basınçları ölçmek için kullanılır. Yağ basınç vericileri, denizcilik, enerji üretimi ve otomotiv test uygulamalarında, yağlama basıncının ekipmana ciddi hasar gelmesini önleyecek kadar yüksek olduğundan emin olmak için kullanılır.

4-20mA buhar döngüsü basınç vericileri

Buhar basınç vericileri, elektrik üretimi, kimyasalların işlenmesi, yiyeceklerin sterilize edilmesi ve mahallelerin ısıtılması için hayati önem taşır. Bu yüksek sıcaklık basınç sensörleri, hassas elektronik aksamları aşırı ısıdan koruyan soğutma elemanları, uzaktan contalar veya kılcal sistemler gibi özel tasarımlara sahip oldukları için 200°C'nin (400°F) üzerindeki buhar sıcaklıklarını işleyebilir. Kazan kontrol sistemleri, doğru çalışma basınçlarını korumak için buhar basınç vericileri kullanır. Bu, sistemlerin güvenli ve verimli olmasını sağlar ve tehlikeli aşırı basınç durumlarını önler. İlaç ve tıbbi cihaz üretim tesisleri, otoklavlarda ve sterilizasyon ekipmanlarında buhar basınç vericileri kullanır. Bu cihazlar, basıncın her zaman doğru seviyede olmasını sağlayarak sterilizasyon döngülerinin etkili olmasını ve devlet tarafından belirlenen güvenlik standartlarını karşılamasını sağlar.

4-20mA Basınç Vericisinin Fiyatı Hakkında Bilmeniz Gerekenler

4-20 mA basınç vericilerinin fiyatları, özelliklerine, prensiplerine, teknik özelliklerine, doğruluklarına ve kalite seviyelerine bağlı olarak büyük farklılıklar gösterebilir. Farklı şirketler, 100 doların altında giriş seviyesi 4-20 mA basınç vericileri üretir. Bunlar genellikle temel özelliklere sahiptir ve kritik olmayan kullanımlar için yeterince hassastır. Bu uygun fiyatlı ve ucuz 100 dolarlık basınç sensörleri genellikle elektronik okuma ekranı ve HART protokolünden yoksundur, sınırlı basınç aralıklarına sahiptir ve temel özelliklere sahiptir.

Basınç veya DP Vericileri, 100 ila 300 dolar arasında maliyeti olan, daha iyi işlevlere sahip, daha doğru (±%0,5 ila ±%0,25), paslanmaz çelikten yapılmış, dijital

Doğrudan okuma veya yapılandırmalar için ekran, daha geniş bir sıcaklık ve statik basınç aralığında çalışabilir ve zamanla daha kararlıdır. Bu dönüştürücüler, doğruluk ve güvenilirliğin önemli olduğu ancak aşırı koşulların mevcut olmadığı çoğu endüstriyel ortamda iyi çalışır. 300 dolardan fazla maliyetli birinci sınıf vericiler, daha iyi doğruluk (±%0,1 veya daha iyisi %0,075), tehlikeli alanlar için sertifikalar (ATEX onaylı), gelişmiş teşhis ve aşındırıcı veya hijyenik ortamlarda kullanılabilen yapı malzemeleri sunar.

4-20mA basınç vericisinin fiyatı, sertifikaları ve onayları da içerir. Patlayıcı ortamlar (ATEX, IECEx, CSA), sıhhi uygulamalar (3-A, EHEDG) veya basınçlı ekipman direktifleri için sertifikalı cihazlar, çok sayıda test ve evrak işinden geçmeleri gerektiğinden daha pahalıdır. Yeni 4-20mA basınç vericilerine bakarken, yalnızca ilk satın alma fiyatına bakmayın. Bunun yerine, kurulum, kalibrasyon ve bakımı içeren toplam sahip olma maliyetine bakın. Bunun nedeni, daha kaliteli cihazların genellikle daha az arıza ve daha uzun kalibrasyon aralıkları sunarak size daha iyi uzun vadeli değer sağlamasıdır.

4-20mA Basınç Vericisi Hakkında 5 Yaygın Soru (SSS)

1. Basınç dönüştürücüsü ile basınç vericisi arasındaki fark nedir?

İki terim arasında, genellikle birbirinin yerine kullanılsalar da küçük farklar vardır. 4-20 mA'lik bir basınç dönüştürücü, basıncı elektrik sinyaline dönüştürür. Diğer yandan, bir basınç vericisi, sinyali 4-20 mA'de daha güçlü ve daha tutarlı hale getirmek için ek devrelere sahiptir. Her iki cihaz da endüstride aynı işlevi görür: basıncı ölçer ve kontrol sistemlerinin okuyabileceği standart bir akım çıkışı sağlar. 4-20 mA standardı, neredeyse tüm PLC'ler ve DCS sistemleriyle çalıştığı için proses kontrol uygulamaları için endüstri standardıdır.

2. Endüstriyel amaçlar için 100 dolardan daha ucuz bir basınç vericisi kullanmak doğru mudur?

Ucuz **100 doların altındaki 4-20 mA basınç vericileri**, çok önemli olmayan izlemeler, okullar veya kısa süreli kurulumlar için kullanılabilir. Ancak, yüksek doğruluk, uzun vadeli güvenilirlik ve güvenlik uyumluluğu gerektiren önemli endüstriyel süreçler için orta veya üst düzey vericiler satın almak en iyisidir. Daha iyi cihazlar daha doğrudur (±%0,25 veya daha iyi), sıcaklıklarını daha iyi korur, paslanmaz çelik gövdeleriyle uzun ömürlüdür ve tehlikeli alanlar için gereken sertifikalara sahiptir. Toplam sahip olma maliyetini düşünün. Bozulan ucuz bir verici, satın aldığınızda tasarruf ettiğiniz paradan çok daha fazla zaman ve ürün kaybına neden olabilir.

3.Ekranlı 4–20mA basınç vericisi ne zaman alınır?

Dijital okuma ekranlı bir döngü basınç vericisi, bakım ve sorun giderme için oldukça faydalıdır. Dahili ekran, teknisyenlerin arıza teşhis cihazlarını bağlama veya kontrol odasına gidip sorunu kontrol etme zahmetine girmeden, basınç ölçüm değerlerini sahada kontrol etmelerini sağlar. LCD ekran, sensörleri devreye alırken, düzenli kontroller yaparken veya bir şeyi kontrol edip onarmaya çalışırken de kullanışlıdır. Ekranlı birçok dönüştürücü, sahada tek bir tuşa basarak ayarları değiştirmenize, min/maks basınç değerleri gibi arıza teşhis bilgilerini görüntülemenize, alarm durumunu görüntülemenize veya sıfırlama ayarı yapmanıza olanak tanır. Yerel ekran tipi basınç vericileri, uzak kurulumlar veya küçük alanlar gibi kontrol sistemi ekranlarına ulaşmanın zor olduğu yerlerde önemli ölçüde zaman kazandırabilir ve işlemleri daha verimli hale getirebilir.

4. Kullanımım için hangi basınç aralığını seçmeliyim?

En yaygın aralık, çoğu endüstriyel proses, basınçlı hava sistemi ve su dağıtım şebekesi için çalışan 4-20mA 0-10 bar (0-145 PSI) basınç vericisidir. Belirli kullanımlar için beklenen maksimum basıncınızın 1,5 ila 2 katı olan tam ölçekli bir aralığa sahip bir verici seçin. Bu size biraz daha fazla güvenlik sağlayacaktır. Belediye sistemlerinde, su basınç vericileri genellikle 0–10 bar veya 0–100 PSI aralığında çalışır. Hidrolik sistemlerde, yağ basınç vericilerinin 0–250 bar (0–3600 PSI) aralığında veya daha yüksek bir değerde çalışması gerekebilir. **Buhar basınç vericilerinin genellikle yüksek sıcaklıklarda çalışabilmesi ve kazan koşullarına uygun basınç aralıklarına sahip olması gerekir. Düşük basınçlı buhar için bu genellikle 0–16 bar'dır (0–232 PSI) ve endüstriyel prosesler için genellikle daha yüksektir.

5. 4-20mA basınç vericisinin adil fiyatını nasıl anlarım?

4-20mA basınç vericisinin fiyatı, ne kadar doğru olduğu, hangi malzemelerden yapıldığı, hangi sertifikalara sahip olduğu ve hangi ek özelliklere sahip olduğu gibi bir dizi faktöre bağlıdır. 100 dolardan daha düşük maliyetli giriş seviyesi modeller, çok önemli olmayan temel görevler için iyidir. Orta seviye vericiler (100-300 dolar), ±%0,25-0,5 doğrulukla endüstriyel sınıf performansa sahiptir, paslanmaz çelikten yapılmıştır ve zamanla kararlıdır, bu da onları çoğu kullanım için iyi hale getirir. Premium vericiler (300 dolardan fazla maliyetli) daha iyi doğruluğa (±%0,1), tehlikeli alanlar için sertifikalara (ATEX, CSA), sıhhi kullanım onaylarına (3-A, EHEDG) ve gelişmiş teşhislere sahiptir. Yeni 4-20mA basınç vericilerine bakarken, yalnızca ilk satın alma fiyatına bakmayın. Bunun yerine, kurulumlarının ne kadar zor olduğunu, ne sıklıkla kalibre edilmeleri gerektiğini, ne kadar dayanmalarının beklendiğini ve ne kadar kesintiye neden olabileceklerini içeren toplam sahip olma maliyetini düşünün. Başlangıçta daha pahalı olsa da, güvenilir ve doğru bir verici genellikle uzun vadede daha değerlidir.