防爆电器 本质安全型温度变送器本安电路计算说明
本质安全型温度变送器本安电路计算说明
◆本产品适用于温度-20~+60°C、80~110kPa的工厂爆炸性气体环境
◆要求该电路能适用于IIC类、安全级别为ia、温度组别为T4的危险环境
◆本温度变送器模块用于0~100°C测量环境，外接PT100铂电阻温度传感器，最高输入电压24VDC，最高输入电流70mA，最大输入功率1.7W
◆该本安电路属电阻、电容性电路，无电感性元件(忽略电阻的微电感)，
最大内部电容为，最大内部电感为。
变送器壳
变送器采用经过认证的隔爆型外壳，防爆标志为Ex d IIB T4 Gb，IP65有效防止灰尘和湿气进入。变送器壳具有一定的机械强度，可确保内部火花源与外部危险气体的有效隔离。
模块外壳
模块采用经过防爆认证的模块外壳，IP54，材质塑料，阻燃。
电路板
电路板采用双面环氧树脂板，板厚1.6mm，覆铜厚度?0.1mm。表面覆盖阻焊涂层，相对泄痕指数?100CTI。
绝缘化合物
电源
本质安全型温度变送器的电源采用安全栅供电，允许范围为20V~28V，按28V最大电源计算，考虑10%电源波动因素，电源E=28V*1.1=30.8V，取E=31V。本产品所有元器件、线路的参数均以此计算，实际应用时，建议经安全栅隔离采用24V±10%直流电源供电，则其本安性能可高于后面的计算结果。
线路
电源接线采用蓝色或加蓝色套标记的、耐压500VDC。线径至少0.8mm(0.5mm2)。
介电强度能承受500V耐压试验，完全满足2倍本安电路的额定电压(2*31V=62V)。
电源连接线长度根据安全栅及本安仪表确定，具体还需计算。待续
电源线的安装需保证严格的绝缘性。必要时需加装熔断性保险丝(加装在安全区内，型号选用50mA左右)。
本安电路中的导线要求直径至少横截面0.0314mm2，最大可允许3A电流。而一般采用的电路板覆铜厚度为0.1mm以上，故线宽需要0.3mm左右，即12mil，无需对导线进行温度试验。
限流电阻
限流电阻两端电压按极值考虑，即为电源电压的最大值31V，根据本安电路最小点燃曲线—电阻电路曲线中的IIC曲线，最小点燃电流为140mA，取安全系数1.5，则最大允许电流=最小点燃电流/安全系数=140mA/1.5=93.3mA，由此可得出与31V直流电源串联的最小电阻为31V/93.3mA=332Ω。
考虑该电阻器允许误差5%，限流电阻至少为349Ω，本设计取350Ω，并采用整体浇封在变送器模块内。
考虑功率极限为P=31.0V*31.0V/350Ω=2.75W
设计采用1%精度，5W金属膜(RJG)电阻，功率大于2.75W*1.5=4.12W的额定功率限制。金属膜电阻的电感效应相对较小，可忽略不计。无电容效应。
限流电阻的安装采用电路板镂空固定、卧式直插焊接及绝缘化合物灌封，保证了其可靠的牢固性，减小了断路现象的出现概率；5W的金属膜电阻的封装尺寸为20*8mm，大尺寸有利于散热，并且两脚间距大于20mm，保证限流电阻两脚的可靠隔离，减小了出现短路问题的概率。
计数故障
限流电阻的相关参数及安装结构按可靠元件的规定要求进行设计，则该元件在使用或存放期间，可认为不会产生影响防爆性能的故障，属可靠元件，在分析电路本安性能时可不再考虑它的损坏或失效情况。
保险
为自恢复保险，最大电流50mA。
该保险平时正常工作时电阻为几个欧姆，相当于短接线，无电容、电感效应。当后端电路产生故障时，电流迅速变大，超过保险安全参数界限后，保险的电阻迅速增加，使电流减至正常范围，当故障电路排除，电流恢复正常，保险的阻值也可恢复正常。
保险在安装采用直插式安装，主体则平躺安放在电路板上，电路板相应位置加布散热板辅助散热；成品还加入灌胶程序，可有效增加机械强度，减少由移动造成的断路可能性。保险的两脚间距为3mm，与其他线路间距也高于3mm间距，裸露空气条件下，该电器间隔可耐压60V；灌封绝缘化合物的条件下可耐压750V，对于极限电源电压31V是安全的。
自恢复保险与限流电阻组成二重过电流保护电路。
计数故障
- 断路，后续电路开路，属于功能性故障，不影响本安性能；
- 短路，电路失去一重过电流保护，对电路功能无影响。在限流电阻可靠工作的情况下，本安性能不受影响。
反向保护
硅二极管组成电源反向保护电路。三只串联形成三重保护。
设计采用1N4148，最大反向电压75V，长期平均正向电流300mA，最大可达500mA。
最大故障电流按除限流电阻外全部短路计可达100mA，小于1N4148的正向电流300mA的2/3。功率为0.7V*100mA=70mW，小于1N4148的耗散功率500mW的2/3。
对于ia级别的本安电路，在各项参数(电压、电流、功率)不大于其额定值的2/3时，二极管均采用卧式直插焊接，成品灌胶增加机械强度。与其他线路的电气连接均超过3mm的间距，各个情况下耐压在60V以上。
计数故障
有任意1只、2只或3只全部开路故障，这中间也可同时存在短路故障，总体看都是开路故障，即后续电路开路，对本安性能不影响，属于功能性故障。
某1只或2只短路，反向保护还存在，本安性能不影响，功能完好。
3只同时短路，本安电路失去防反向保护，但电路功能不受影响。此情况出现概率极低。根据本安电路设计规则，三重化的保护性晶体管组件可认为是可靠元件。元件在使用或存放期间，可认为不会产生影响仪表防爆性能的故障，属可靠元件，在分析电路本安性能时可不
再考虑它的损坏或失效情况。
电源嵌位
电源嵌位采用TVS，即瞬时电压抑制器，嵌位原理为雪崩二极管，响应时间小于1ns，电容50pF，最大漏电流20μA，最大瞬态电流50A。采用台湾康可(CCD)30V双向瞬间高压抑制二极管。
TVS的安装采用表贴焊盘焊接。封装尺寸为1812，两脚间距为3mm，符合本安电路的电气间隔要求。同时该器件机械强度的可靠性还需灌封绝缘化合物加强。
计数故障：
断路，对电路的功能无影响，但会引起安全性能降低(缺失电源嵌位保护)，但对本安性能无影响，属于一个计数故障。
短路，后续电路被短路掉。由于限流电阻及保险的存在，不会造成本安性能缺失。
隔离电容
由两只高度可靠性的电容器串联可组成可靠性电容组件。要求电路之间最高电压不大于50V，每个电容器耐压50V。且不宜采用电解电容和钽电容。
根据最小引燃曲线IIC曲线知31V时电容最大采用0.2μF；按IIC最小点燃能量(氢气)的0.019mJ对电容进行计算
W=1/2*C*U*U=0.5*C*31*31=0.019*0.001可知C=0.04μF
实际采用0.01μF，两支串联则采用两支0.02μF电容串联。同时为限制电容放电速率、抑制电容储能或释放能量而在电容上串接限流电阻。串接40Ω电阻，电容即使无穷大电路也具有本安性能。
故两支0.02μF电容间串接一支40Ω电阻经灌封绝缘化合物组成可靠电容组件。
电容器采用表贴封装的陶瓷电容，封装尺寸为1812，两脚间距为3mm，符合本安电路的电气间隔要求。同时该器件机械强度的可靠性还需灌封绝缘化合物加强。电阻器采用卧式直插焊接，成品灌胶增加机械强度。与其他线路的电气连接均超过3mm的间距，各个情况下耐压在60V以上。
计数故障：
电阻短路，对电容储放能的抑制失去作用，不影响电路的功能，本安性能降低。
电阻断路，电容组件失效，不影响电路的功能及本安性能。
某1或2只电容器短路，同电阻断路，电容组件失效，不影响电路的功能及本安性能。
某1电容器短路，不影响电路的功能，本安性能降低(电容值有0.01μF变为0.02μF，但还在安全范围内)。
两支电容器短路，后续电路被短路掉，功能性故障。由于限流电阻及保险的存在，不会造成本安性能缺失。
功耗管：
三极管TIP31C主要作用是隔离能量，消耗多余能量。也是整个仪表最大的发热元件，发热量和电流环电流呈某种正比关系。在主芯片正常和一定的故障条件下，最大电流可达27mA左右，在室温下(25℃)左右，该芯片最高温度可达75℃左右，则仪表最高表面温度为90℃左右。低于T4温度组别的135℃温度上限。但在功耗三极管损坏故障下，电流最高可达90mA(限流电阻及自恢复保险作用)，功耗管温度可能超界，解决途径分为：1限制电流大小，现采用50mA自恢复保险限制电流，2是加装散热片，3是半导体器件三重化，有待试验。
TIP31C的封装采用TO-220，封装相对较大，散热性能良好。安装时平躺在电路板上，同时电路板设计上采用一块大的散热板辅助散热。这样，既增加了安装的机械强度，又有利于散热。
主芯片XTR105要求功耗三极管最小参数如下：
Vceo=45Vmin，β=40min and P D=800mW
TIP31C相应参数如下：
Vceo=100Vmin，β=50min and P D=2W
BCP56相应参数如下：
Vceo=80Vmin，β＞63min and P D=1.33W
设计参数满足需要。
计数故障：
三极管12脚断路，电路功能故障，本安性能完好。
三极管23脚断路，电路功能故障，本安性能完好。
三极管12脚短路，电路功能故障，本安性能完好，但需要检测芯片温度是否超标。
三极管23脚短路，电路功能故障，本安性能完好，但需要检测芯片温度是否超标。
主控电路：
测温原理
本温度变送器采用XTR105温度变送器专用芯片及PT100热电阻进行温度测量、变送。具体原理是：在0-100℃之间的范围内，PT100的电阻值随温度呈一定的线性关系，具体为：0℃时为100Ω，温度每增加1℃电阻值增加大约0.39Ω，在100℃时为138.5Ω。XTR105具有两路精密800μA恒流源输出(1和14脚)，驱动一路标准零点参考信号发生电阻(Rz，相当于PT100铂电阻在0℃的电阻值，并且电阻基本不随温度改变)，以及一路PT100铂电阻(RTD，随温度改变电阻值)，根据两路电阻差而产生的差模信号输入芯片(2和13脚)。经放大电阻(3和4脚间的Rg)控制放大后输出相应电流(7和10脚)，即所谓的变送。当然还包括线性补偿电阻Rlin1和Rlin2，以及RC滤波R1、R2、C1、C2。1.5K的R3属电压抬升电阻，主要是使差模信号的对地绝对电压在1.25~3.5V之间，具体的精度、温漂要求不高。保护三极管
2N2222是防止RTD开路造成信号不定。现对每一器件的本安性能进行分析。
XTR105
XTR105是美国BB公司专为温度变送器仪表设计的成熟产品。
R3C3
R3是电压抬升电阻，控制差模信号的对地(内部地，第6脚)绝对电压在1.25~3.5V之间(主芯片XTR105信号输入要求电压范围)，C3是对R3的滤波电容，主要是抑制电磁辐射对信号的干扰。正常情况下，R3电流为两路恒流源电流，即1.6mA，则R3两边压差为2.4V(相对于6脚内部地为2.4V)。R3功率为
U*U/R=2.4*2.4/1500=3.84mW
由于对电阻的绝对精度要求不高，温漂要求也不高，设计采用普通表贴1/4W电阻即可，设计采用1812封装，可使电阻两端爬电距离达到3mm以上，再经浇封，实际的本安安全隔离电压可达60V，在R3性能完好的情况下，可认为两端不会发生隔离故障。电容C3设计为0.01μF，两边本安电压可达55V以上，为本安性能考虑，采用0.02μF两只电容串联，以增加电路的本安性能。同样，电容器采用1812的陶瓷电容。成品时采用灌封绝缘化合物加以固定。
计数故障
R3短路，信号绝对值小于1.25V，主芯片工作不正常，输出电流为4.15mA左右，温度改变而电流输出很小。电路中温度最高的BCP56温度在33℃左右，仪表最高表面温度在55℃左右，本安性能完好。
R3断路，信号悬空，但在各种情况下都基本在一定值左右变化，直接结果是输出电流为13.5mA左右，温度改变而输出基本不变。电路中温度最高的BCP56温度在50℃左右，
仪表最高表面温度70℃左右，本安性能完好。
C3短路，情况和R3基本一致，输出电流为4.15mA左右，温度改变而电流输出很小，电路中温度最高的BCP56温度在33℃左右，仪表最高表面温度在55℃左右，本安性能完好。
C3断路，电容滤波功能缺失，电路功能完好。电路中温度最高的BCP56温度在45℃左右，仪表最高表面温度65℃左右，本安性能完好。
R1C1R2C2
RC滤波组件，对传感器信号进行低通滤波，以减少外界电磁等干扰信号的影响。由于主芯片信号脚的高输入阻抗，来自传感器的信号不会受其太大的影响。RC滤波中的电阻中经测定只有0.001mA的电流，压降为0.002mV，故可以采用功率较小的电阻。而为了信号的稳定性，滤波电阻采用1/8W的25ppm的直插式低温漂电阻。由于信号绝对值在1.68V以上，满量程变化不大，最多理论最大为1.712V。故采用0.01μF电容，要求采用低温漂电容。计数故障
滤波电容C1或C2或同时断路，电容滤波功能缺失，电路功能完好。电路中温度最高的BCP56温度在45℃左右，仪表最高表面温度65℃左右，本安性能完好。
滤波电容短路，分为C1短路、C2短路和同时短路三种情况。C1短路，正信号为零，差模信号为负的极大值，输出电流为2.5mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右，本安性能完好。C2短路，负信号为零，差模信号为正的极大值，输出电流为27mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在75℃左右，仪表最高表面温度90℃左右，本安性能完好。两路滤波电容同时短路，信号同时为零，电流输出为4mA 左右，电路温度最高的BCP56温度在50℃左右，仪表最高表面温度70℃左右，本安性能完好。
滤波电阻短路，电阻滤波功能缺失，电路功能完好。电路中温度最高的BCP56温度在45℃左右，仪表最高表面温度65℃左右，本安性能完好。
滤波电阻断路，分为R1断路、R2断路和同时断路3种情况。R1断路，正信号悬空，差模信号为负的极大值，输出电流为2.5mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右，本安性能完好。R2断路，负信号悬空，差模信号为正的极大值，输出电流为27mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在75℃左右，仪表最高表面温度90℃左右，本安性能完好。两路滤波电阻同时断路，信号同时悬空，电流输出为4mA 左右，电路温度最高的BCP56温度在50℃左右，仪表最高表面温度70℃左右，本安性能完好。
Rg
输出电流放大电阻，直接控制温度与电流输出的增益，要求其在整个运行期间不能有较大温漂，故采用25ppm的低温漂电阻。
计数故障
Rg断路，输出放大为无穷小，电流输出为4mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右，本安性能完好。
Rg短路，输出放大为无穷大，电流输出为27mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在75℃左右，仪表最高表面温度90℃左右，本安性能完好。
Rlin1Rlin2
线性补偿电阻，内部电流均为0.033mA左右，压降均为1V左右，功率为0.04mW左右。线性补偿电阻设计为1/8W25ppm低温漂金属膜电阻，完全满足本安设计要求。
计数故障
Rlin1断路，对电路功能无影响，性能如线性度降低。本安。
Rlin1短路，输出电流2.4mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表
最高表面温度55℃左右。本安。
Rlin2断路，对电路功能无影响，性能如线性度降低。本安。
Rlin2短路，输出电流4mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右。本安。
Rz
零点电阻，为电路提供一个零点标准信号。同放大电阻一样，也要求其在整个运行期间不能有较大温漂，故采用25ppm的低温漂电阻。
计数故障
Rz短路，输入负信号悬空，电流输出为27mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在75℃左右，仪表最高表面温度90℃左右，本安性能完好。
Rz断路，输入负信号为零，电流输出为2.4mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右，本安性能完好。
RTD
PT100铂电阻，温度传感器，可两线制或三线制安装。
计数故障
RTD断路，输入正信号悬空，电流输出为27mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在75℃左右，仪表最高表面温度90℃左右，本安性能完好。
RTD短路，输入负信号为零，电流输出为2.4mA左右，电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右，本安性能完好。
2N2222
RTD断路保护三极管，当RTD断路故障，可控制输入正信号为一定安全范围内。
计数故障
三个脚任意1个或任意2个或者全部断路，电路功能不受影响。保护性能缺少一重。本安。
1、2脚短路，输出电流2.4mA左右。电路中温度最高的BCP56温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右。本安。
2、3脚短路，电路功能正常，保护性能缺少一重。电路中温度最高的BCP56温度在45℃左右，仪表最高表面温度65℃左右。本安。
导线开路故障分析
电源部分的导线开路故障
包括电源线、印制电路板导线的电源部分出现了开路故障。如果是串联通路上的开路，则本安电路为断路故障，属于仪表功能故障，与仪表电路的本安性能无影响。如果是并联通路上的开路，则该通路上的并联器件被断路掉，失去该器件相应功能，本设计中为保护、滤波器件，不影响仪表功能，亦不影响整个本安电路的安全性能。
主控电路部分的导线开路故障
功耗管的开路，直接结果是功耗三极管失去作用，主芯片无法控制输出电源，电路功能性故障，本安性能不收影响。待查。
请参照后面附图_主控电路之导线开路图。
- 功耗三极管C级开路。主芯片无法控制输出电流，电路功能故障，本安性能不受影响。- 功耗三极管B级开路。主芯片无法控制输出电流，电路功能故障，本安性能不受影响。- 功耗三极管E级开路。主芯片无法控制输出电流，电路功能故障，本安性能不受影响。- 主芯片14脚开路，即信号支路的恒流源断路，信号无电流，信号正为悬空，信号负电压降为正常的一半，是否正常还和抬升电阻有关。也可能此时是否正常已不再重要。待查。- 主芯片1脚开路，即参考信号支路的恒流源断路，参考信号源无电流，信号负为悬空，信
号正电压降为正常的一半，是否正常还和抬升电阻有关。也可能此时是否正常已不再重要。待查。
- 线性补偿脚断路，和整个电路的功能及本安性能无关，只与输出的信号线有关。
- 信号正开路，即悬空，信号负电压降为正常的一半，是否正常还和抬升电阻有关。也可能此时是否正常已不再重要。待查。
- 相当于信号放大电阻开路，输出放大为无穷小，电流输出4mA左右，电路中温度最高的TCP31C温度在35℃左右，仪表最高表面温度55℃左右，本安性能完好。
- 同8号点开路情况。
- 信号负开路，即悬空，信号正电压降为正常的一半，是否正常还和抬升电阻有关。也可能此时是否正常已不再重要。待查。
- 内部地开路，正负信号均悬空。但在各种情况下都基本在一定值左右变化，直接结果是输出电流为13.5mA左右，温度改变而输出基本不变。电路中温度最高的BCP56温度在50℃左右，仪表最高表面温度70℃左右，本安性能完好。
- 同7号信号开路情况。
- 信号滤波电容开路，和整个电路的功能及本安性能无关，只与输出的信号有关。
- 同13脚开路情况。
- 同10号信号负开路情况。
- 同11号内部地开路情况。
- 抬升电阻滤波电容开路，和整个电路的功能及本安性能无关，只与输出的信号有关。
- 同17号抬升电阻滤波电容开路情况。
- 同7号信号正开路情况
- 同10号信号负开路情况。
- 11号内部地开路情况。
- 同17号抬升电阻滤波电容开路情况。
- 同17号抬升电阻滤波电容开路情况。
- 11号内部地开路情况。
- 传感器开路保护三极管2N2222的E脚开路，和整个电路的功能及本安性能无关，传感器缺失一重开路保护。
- 传感器开路保护三极管2N2222的C脚开路，和整个电路的功能及本安性能无关，传感器缺失一重开路保护。
- 传感器开路保护三极管2N2222的B脚开路，和整个电路的功能及本安性能无关，传感器缺失一重开路保护。
- 参考信号负端开路，恒流源电流只能流向信号负和线性补偿线路，而主芯片XTR105的信号输入脚均为高输入阻抗，线性补偿线路也是高阻。恒流源可能工作不正常。待查。
- 同28号开路情况。
- 参考信号负端开路，恒流源电流只能流向信号负，而主芯片XTR105的信号输入脚均为高输入阻抗，线性补偿线路也是高阻。恒流源可能工作不正常。待查。
- 负端线性补偿线路开路，和整个电路的功能及本安性能无关，只与输出的信号线性有关。- 同31号负端线性补偿线路开路。
- 正端线性补偿线路开路，和整个电路的功能及本安性能无关，只与输出的信号线性有关。- 同33正端线性补偿线路开路。
- 参考信号正端开路，恒流源电流只能流向信号正，而主芯片XTR105的信号输入脚均为高输入阻抗。恒流源可能工作不正常。待查。
- 传感器开路，由于有2N2222的开路保护功能，不会影响电路的本安性能，但电路的功能
失去作用。
和38号共同作用，一路断路不会影响整个电路的功能及本安性能，但同时断路时同36号。- 参见37号。
以上分析为单点分析，当有若干个点同时开路，造成的结果根据具体情况而定，但基本上都不会对本安性能造成太大的影响。
同时，以上分析实际也包含了主控电路中的各个器件的开路情况。
由此，可得到该本安电路的一个计数故障。即任何导线或印制电路导线，包括其连接的开路故障，并认为是一个单独计数故障。
点燃源分析
- 火花点燃源
电容性电路的放电：本电路中所用电容均小于0.04，在极限电源电压31V的情况下，也满足最小点燃电压曲线。同时，所有电容均串接有40Ω的电阻，可有效预防电容的放电速率过快，进而抑制了电火花的产生。
电感性电路的开路：本电路中不含电感器件，对于可能具有电感效应的电阻均采用金属膜电阻，电感特性可忽略不计。
电阻性电路周期性的接通和分断：本仪表是用于工业现场测量数据，需要长期工作。没有周期性的接通和分断的问题。但在开始工作及某些情况下停止工作时。待检。
静电火花，该电路要求其外壳具有一定的泄痕指数，可将静电及时放掉。
- 热点燃源
小型仪表导线的发热；本电路中所有导线的横截面积均超过平方毫米，对于IIC级别T4温度的本安电路，电流在7.7A以下不需要进行导线发热测试。
元件的表面高温；本电路中只有两个元件需要关注其表面温度，即主芯片XTR105和TIP31C。而整个电路的功率消耗均由TIP31C承担，故其表面温度是所有器件中最高的。在本电路设计时，采用了目前三极管最大的封装TO-220封装，有利于芯片散热，控制其表面温度不致超标。
硬件布图
限流电阻：
采用350Ω，1%精度，5W金属膜电阻，实测该电阻全长25mm，直径7mm，实际封装时为其开了长26.5mm，宽8.9mm的固定槽进行固定。限流电阻两管脚间距为30mm。
自恢复保险
作为第二道限流保护措施，自恢复保险采用跨接在限流电阻之上，其间采用绝缘管绝缘，同时成品通过灌封绝缘化合物灌封加强绝缘。自恢复保险两脚间距为20mm。
二极管：
二极管采用DIR3.0的PCB封装，焊盘内径为0.8mm，外径为1.5mm，两焊盘中心距为5.5mm，实际焊盘最近距离为4mm。
主芯片
主芯片XTR106采用双列直插封装，增加了管脚之间的电气间隔，为1.27mm。
功耗管
功耗三极管TIP31C采用TO-220封装，散热面积可达130mm2以上，并且增加了管脚之间的间隔，实际可达1.5mm。
保护三极管
保护三极管采用TO-92封装，同样管脚之间的间隔，实际可达1.5mm。
内部导线
该本安电路的内部导线均按0.8mm的最小间隔布线。
综上：
该本安电路的最小焊盘间距为1.27mm，大于灌封条件下的耐压60V的1mm电气间隔。
涂层下的导线的最小间距为0.8mm，大于涂层条件下的耐压30V的0.7mm的电气间隔。
布板采用双层电路板上下立体安装结构，将发热元件分散在一个立体空间，相对于单层板具有更好的散热性能。
此外，两层电路板之间采用5根固定排针进行固定及信号连通，所可能产生的断路情况均包含在断路故障分析中，此处不再重复。
温度变送器选型安装规范
1、范围 1.1 本规范规定了公司多相流量计设计中常用的铂（Pt）热电阻温度变送器选 型、设计、安装的具体技术要求和检验规程。其它同类型温度变送器亦应 参照使用。 1.2 本规范适用于二线制温度变送器的选型，不包括其他类型的温度变送器。 1.4 公司所有温度变送器的设计、采购、验收和施工均不得低于本规范的要求。 2 、基本工作原理 热电阻温度变送器是利用感温材料的电阻值和温度之间的数学模型关系，将随温度变化而变化的电阻值转换为4~20mA的直流电流信号或1~5V的直流电压信号输出。 3、构成与功能 一体化温度变送器主要由温度传感器、保护套管、变送器等部分组成。 传感器将温度的变化转换成电阻值的变化。 保护套管用于隔离工艺介质，保护电阻体。 变送器将变化的电阻值转换成为变化的4~20mA（或1~5V）模拟信号输出。 4、主要技术性能 4、1铂热电阻 基本误差：A级±（0.15+0.002∣t∣）℃ B级±（0.30+0.005∣t∣）℃ 注：t为感温元件实测温度 允许通过电流：<5mA 常温绝缘电阻：环境温度为15--35℃和相对湿度不大于80%时热电阻感温元件和保护管之间的绝缘电阻应不小于100MΩ（电压100V）。 热电阻插入最小深度：一般不小于其保护管外径的8---10倍。 4、2 变送器 精度等级：0. 2级 负载电阻：250Ω 供电电源：24VDC ±10%
环境温度：-25~70℃ 输出信号：4~20mA（或1~5V） DC 测量范围：0~100（150）℃ 防爆等级：根据使用要求选用。 5、选型原则 5、1 根据多相流量计装置的操作条件和使用场所，选用定型的、技术成熟可靠的产 品。对于新的产品，应在经过鉴定，确保质量的基础上选用。 5、2 在同一项目中，仪表品种规格不宜过多，并力求统一。 5、3 应根据现行的有关爆炸和火灾危险场所电气设备设计规范的规定，按一体化温 度变送器安装场所的爆炸等级和爆炸性混合物的分类，确定其防爆形式及级别、组别。 5、4应根据被测介质和周围环境，考虑温度变送器是否需要防冻、防震、防晒、防 腐等。 5、5 属于PDO项目的产品，应在PDO推荐的厂方名录中选用相关仪表；如果不在PDO 的推荐名录中，则必须向PDO提出申请，得到批准后方可使用。表1为PDO推荐使用的温度变送器厂家及型号。 表1 PDO推荐使用温度变送器 5、6按照PDO的标准，对于6”以下的工艺管线，传感器保护管的插入深度统一为 230mm；6”以上的工艺管线，传感器保护套管的插入深度统一为255mm。承压法兰至测温管嘴之间距离为150mm。 5、7为便于标准化设计以及现场维护的可互换性和可操作性，温度变送器所配传感 器统一选用外径围6mm的铠装热电阻。 6、安装规范 6、1温度传感器的安装 6.1.1正确选择测温点
差压式变送器调试方法
差压变送器在工厂有广泛的应用，为保证其正常运行及准确性，定期检查、校准是很有必要的。 现介绍一种不用拆除导压管就进行现场校准的方法。 一．准备工作: 我们知道差压变送器在应用中是与导压管相连接的，通常的做法，需要把导压管和差压变送器的接头拆开，再接入压力源进行校准。这样是很麻烦的，并且工作和劳动强度大，最担心的是拆装接头时把导压管扳断或出现泄漏问题。我们知道不管什么型号的差压变送器，其正、负压室都有排气、排液阀或旋塞；这就为我们现场校准差压变送器提供了方便，也就是说不用拆除导压管就可校准差压变送器。对差压变送器进行校准时，先把三阀组的正、负阀门关闭，打开平衡阀门，然后旋松排气、排液阀或旋塞放空，然后用自制的接头来代替接正压室的排气、排液阀或旋塞；而负压室则保持旋松状态，使其通大气。压力源通过胶皮管与自制接头相连接，关闭平衡阀门，并检查气路密封情况，然后把电流表(电压表)、手操器接入变送器输出电路中，通电预热后开始校准。 二.常规差压变送器的校准: 先将阻尼调至零状态，先调零点，然后加满度压力调满量程，使输出为 20mA,在现场调校讲的是快，在此介绍零点、量程的快速调校法。调零点时对满度几乎没有影响，但调满度时对零点有影响，在不带迁移时其影响约为量程调整量的1／5，即量程向上调整1mA，零点将向上移动约0.2mA,反之亦然。例如: 输入满量程压力为100Kpa,该读数为19.900mA,调量程电位器使输出为19.900+(20.000-19.900)*1.25=20.025mA.量程增加0.125mA，则零点增加1／5* 0．125=0.025.调零点电位器使输出为20.000mA.零点和满量程调校正常后，再检查中间各刻度，看其是否超差?必要时进行微调。然后进行迁移、线性、阻尼的调整工作。 三.智能差压变送器的校准
模拟量温度变送器
温度变送器 1. 产品介绍 1.1 产品概述 该温度变送器广泛适用于通讯机房，仓库楼宇以及自控等需要温度监测的场所，传感器内输入电源，测温单元，信号输出三部分完全隔离。安全可靠，外观美观，安装方便。1.2 功能特点 采用美国的测温单元，测量精准。采用专用的模拟量电路，使用温度范围宽。10~30V 宽电压范围供电，规格齐全，安装方便。可同时适用于四线制与三线制接法。 1.3 主要技术指标【T:156-28-95-61-86】 直流供电（默认）10~30V DC 最大功耗电流输出 1.2W 电压输出 1.2W 默认精度温度±0.5℃（25℃） 宽量程精度温度±1℃（25℃）变送器电路工作温度-20℃~+60℃，0%RH~80%RH 探头工作温度-100℃~+300℃（定做），默认量程：-40℃~+80℃探头工作湿度0~100%RH 长期稳定性温度≤0.1℃/y 响应时间温度≤10s(1m/s风速) 输出信号电流输出4~20mA 电压输出0~5V/0~10V 负载能力电压输出输出电阻≤250Ω 电流输出≤600Ω 注：带显示产品最大电流增加5mA
WD- 单温度变送、传感器N01- RS485通讯（Modbus-RTU协议） 1- 86液晶壳 2- 壁挂王字壳 9- 管道壳 1 外置圆形不锈钢探头 2 外置磁吸式探头 3 外置扁形不锈钢探头 4 外置4分管螺纹探头 4L 外置4分管螺纹长探头
3. 设备安装说明 3.1 设备安装前检查 设备清单： ■变送器设备1台 ■12V/2A电源1台（选配） ■合格证、售后服务卡、保修卡等 3.2 接线 3.2.1 电源接线 宽电压电源输入10~30V均可。针对0~10V型输出，只能用24V供电。 3.2.2输出接口接线 设备标配是具有1路模拟量输出。可同时适应三线制与四线制。 3.3 具体型号接线 3.3.1：壁挂王字壳接线
一体化温度变送器使用说明书
热电偶热电阻 温度变送器 （一体化） 使用说明书 香港东辉仪器仪表（集团）公司
一、产品概述 东辉智能仪器有限公司生产的“Daryens”大延牌S系列SBWR 型热电偶温度变送器和SBWZ型热电阻温度变送器是小型一体化二线制仪表新产品，代表着当今传感器一体化发展趋势。由于该产品实现了小型化，可以直接在温度传感器的接线盒内安装，将传感器的微弱信号直接转换成符合标准化的4~20mA直流信号远传至控制室，从而提高了信号的抗干扰能力。产品主要特点有： 1．小型化、体积小，重量轻，全密封封装，耐环境性强。 2．一体化、二线制（变送器所用电源和输出信号共用两条线）节省补偿导线及连接导线，便于安装使用。 3．低功耗，一台24V/1A直流电源可给几十台变送器供电。 4．适用于各种分度号的热电偶、热电阻温度传感器。 5．具备冷端温度补偿，断偶报警等功能。 6．输入信号最低量程为5mVDC。 7．一体化现场安装使用。 8．与国内Ⅲ型或S系列仪表的“配电器”配套，可构成隔离型检测或控制系统。 二、主要技术指标 1．输入信号量程及范围 SBWR型热电偶温度变送器： 最小量程5mVDC；最大量程80mVDC。 SBWZ型热电阻温度变送器：
最小量程10Ω；最大量程400Ω。 2．输出信号：4~20Madc 3．允许负载电阻：500Ω（24VDC供电） 4．工作条件：环境温度—40~85℃；相对湿度≤95% 5．基本误差：0.5% 6．长时间漂移：＜±5ppm/℃ 7．温度漂移：≤±100 ppm/℃ 8．断偶报警输出：3.8mA 9．供电电源V PO：24V±20%DC 10．消耗功率：＜0.5W 11．外形尺寸：Φ46×28 12．安装尺寸：Φ4+0.2+0.1二个安装孔，孔距L=36±0.1 三、型号规格 1．变送器型号用SBW□—□□表示，定义如下： 第一节第一、二、三位“SBW”表示S系列仪表温度变送器；第一节第四位表示测温元件类型，R—表示热电偶，Z—表示热电阻温度变送器； 第二节第二位表示分度号代码： 0：通用型; 1：E或Cu50 2:K或Cu100；3：S； 4：B或Pt100 5:T; 6:J; 7:R
压力和差压变送器详细使用说明
压力和差压变送器详细使用说明 （一）差压变送器原理与使用 本节根据实际使用中的差压变送器主要介绍电容式差压变送器。 1. 差压变送器原理 压力和差压变送器作为过程控制系统的检测变换部分，将液体、气体或蒸汽的差压(压力)、流量、液位等工艺参数转换成统一的标准信号(如DC4mA～20mA 电流)，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连续检测和自动控制。 差动电容式压力变送器由测量部分和转换放大电路组成，如图1.1所示。 图1.1 测量转换电路 图1.2 差动电容结构 差动电容式压力变送器的测量部分常采用差动电容结构，如图1.2所示。中心可动极板与两侧固定极板构成两个平面型电容H C和L C。可动极板与两侧固定极板形成两个感压腔室，介质压力是通过两个腔室中的填充液作用到中心可动极板。一般采用硅油等理想液体作为填充液，被测介质大多为气体或液体。隔离膜片的作用既传递压力，又避免电容极板受损。
当正负压力(差压)由正负压导压口加到膜盒两边的隔离膜片上时，通过腔室内硅油液体传递到中心测量膜片上，中心感压膜片产生位移，使可动极板和左右两个极板之间的间距不相对，形成差动电容，若不考虑边缘电场影响，该差动电容可看作平板电容。差动电容的相对变化值与被测压力成正比，与填充液的介电常数无关，从原理上消除了介电常数的变化给测量带来的误差。 2. 变送器的使用 （1）表压压力变送器的方向 低压侧压力口（大气压参考端）位于表压压力变送器的脖颈处，在电子外壳的后面。此压力口的通道位于外壳和压力传感器之间，在变送器上360°环绕。保持通道的畅通，包括但不限于由于安装变送器时产生的喷漆，灰尘和润滑脂，以至于保证过程通畅。图1.3为低压侧压力口。 图1.3 低压侧压力口 （2）电气接线 ①拆下标记“FIELD TERMINALS”电子外壳。 ②将正极导线接到“PWR/COMN”接线端子上，负极导线接到“-”接线端子上。注意不得将带电信号线与测试端子（test）相连，因通电将损坏测试线路中的测试二极管。应使用屏蔽的双绞线以获得最佳的测量效果，为了保证正确通讯，应使用24AWG或更高的电缆线。 ③用导管塞将变送器壳体上未使用的导管接口密封。 ④重新拧上表盖。 （3）电子室旋转 电子室可以旋转以便数字显示位于最好的观察位置。旋转时，先松开壳体旋转固定螺钉。 3. 投运和零点校验
温度变送器选型、安装规范
温度变送器选型、安装规范
1、范围 1.1 本规范规定了公司多相流量计设计中常用的铂（Pt）热电阻温度变送器 选型、设计、安装的具体技术要求和检验规程。其它同类型温度变送 器亦应参照使用。 1.2 本规范适用于二线制温度变送器的选型，不包括其他类型的温度变送器。 1.4 公司所有温度变送器的设计、采购、验收和施工均不得低于本规范的要求。 2 、基本工作原理 热电阻温度变送器是利用感温材料的电阻值和温度之间的数学模型关系，将随温度变化而变化的电阻值转换为4~20mA的直流电流信号或1~5V的直流电压信号输出。 3、构成与功能 一体化温度变送器主要由温度传感器、保护套管、变送器等部分组成。 传感器将温度的变化转换成电阻值的变化。 保护套管用于隔离工艺介质，保护电阻体。 变送器将变化的电阻值转换成为变化的4~20mA（或1~5V）模拟信号输出。 4、主要技术性能 4、1铂热电阻 基本误差：A级±（0.15+0.002∣t∣）℃ B级±（0.30+0.005∣t∣）℃ 注：t为感温元件实测温度 允许通过电流：<5mA 常温绝缘电阻：环境温度为15--35℃和相对湿度不大于80%时热电阻感温元件和保护管之间的绝缘电阻应不小于100MΩ（电压100V）。 热电阻插入最小深度：一般不小于其保护管外径的8---10倍。 4、2 变送器 精度等级：0. 2级 负载电阻：250Ω
供电电源：24VDC ±10% 环境温度：-25~70℃ 输出信号：4~20mA（或1~5V）DC 测量范围：0~100（150）℃ 防爆等级：根据使用要求选用。 5、选型原则 5、1 根据多相流量计装置的操作条件和使用场所，选用定型的、技术成熟可靠的产 品。对于新的产品，应在经过鉴定，确保质量的基础上选用。 5、2 在同一项目中，仪表品种规格不宜过多，并力求统一。 5、3 应根据现行的有关爆炸和火灾危险场所电气设备设计规范的规定，按一体化温 度变送器安装场所的爆炸等级和爆炸性混合物的分类，确定其防爆形式及级别、组别。 5、4应根据被测介质和周围环境，考虑温度变送器是否需要防冻、防震、防晒、防 腐等。 5、5 属于PDO项目的产品，应在PDO推荐的厂方名录中选用相关仪表；如果不 在PDO的推荐名录中，则必须向PDO提出申请，得到批准后方可使用。表1为PDO推荐使用的温度变送器厂家及型号。 表1 PDO推荐使用温度变送器 序号系列厂家备注 1 STT3000(350) Honeywell 隔爆型 2 STT250 Honeywell 隔爆型 3 3144/324 4 Rosemount 隔爆型 4 644 Rosemount 隔爆型 5 YTA Yokowaga 本安型 5、6按照PDO的标准，对于6”以下的工艺管线，传感器保护管的插入深度统一为 230mm；6”以上的工艺管线，传感器保护套管的插入深度统一为255mm。承压法兰至测温管嘴之间距离为150mm。 5、7为便于标准化设计以及现场维护的可互换性和可操作性，温度变送器所配传感 器统一选用外径围6mm的铠装热电阻。 6、安装规范
差压流量的计算方法
流量计算的一些认识 先说一下Nm3/h和m3/h的区别？ Nm3/h是一个标准的立方米每小时,它是0度或20度，一个标准大气压下的标准流量。 m3/h工作状态下的立方米每小时，它是工作温度及工作压力下的流量。 国际上的标准温度用开尔文温度而且把冰水混合物的温度（0℃）定义为273.15K。 国际上的标准压力为1个标准大气压把它定义为101.325 kPa或0.101325Mpa。 因工况的不同，这就需要用一个统一的标准来表示这些工况，我们把这种标准叫标况。用工况的数据计算出来结果误差会很大，尤其是在气体的流量上，所以我们在计算这些物质的流量和压力时要把它们转换为标况。 例如一台露天的压缩机在冬天使用和夏天使用它的流量用m3/h计算，那么误差就会很大，但转换为Nm3/h时就一样了。 转换Nm3/h和m3/h时主要用的公式就是理想气体状态方程P1V1/T1=P2V2/T2； 其中： P1V1/T1是在一个标准大气压下的气体的体积与标准温度(0℃或20℃)的函数关系。 P2V2/T2是在工作压力下（需转换为绝对压力）的气体体积与工作温度（需转换为绝对温度）的函数关系。 这两者是相等的，用这个就可以算出标况下的流量了。 例如： 有这样一个罗茨风机，他在温度30摄氏度时的流量为950m3/h，压力为50KPa，那么它的标况流量应该是多少？ 根据公式P1V1/T1＝P2V2/T2； V1＝P2V2T1/P1T2=(101+50)*950*273/101*(273+30) ＝39161850/30603=1279.68Nm3/h 它的标况流量为1279.68Nm3/h 再说一下差压流量变送器的开方的计算方法 因一般液体对温度的影响不大，因此我们先说液体的差压流量变送器开方的计算方法。 我们知道一般的差压流量计都是根据伯努利的能量守恒定理p+ρgz+(1/2)*ρv^2=C(常量)得出。 其中 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；
PT100温度变送器的设计
课程设计 课程名称测控电路 题目名称 Pt100温度变送器设计 学生学院物理与信息工程学院 专业班级测控技术与仪器 班号 B08072021 学生组员张文焱胡聪罗成 指导教师范志顺 2011-1-5
课 程 设 计报告 一、实验要求： 设计一个用热电阻Pt100制作的温度变送器，要求其温度变化范围为0℃-400℃,输出为0.3V-1.5V,精度为5％，在此基础上构成一个输出为4mA-20mA 的电流源。 二、实验原理： 1.同相放大及差分放大部分： Uo 2.电压跟随器： ) 21 (9) 49(21214 99 112212R R R R R R Uo R R R Uo R R R +?+?? =+? =+?则：对同相放大器有： 11 101222 11R R R Uo +? =-对电压跟随器有：) 21(6 8 6 8578577 16 57712Uo Uo R R Uo R R R R R Uo R R R Uo R R R R Uo Uo -?==-+?=+?-则：因对差分放大电路有： Uo
3.电流源电路： Uo 16 100)1317(171412) 100(1214 12100R i R R R R R i Uo R Uo R R i Uo i -++-- + +-= 三、元件清单： 四、资料准备： 热电阻的测温原理与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即 Rt=Rt0[1+α（t-t0）] 。式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。 半导体热敏电阻的阻值和温度关系为 Rt=AeB/t 。式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上 ），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。工业上常用金属热电阻从电阻随温度的变化来看，大部分金属导体都有这个性质，但并不是都能用作测温热电阻，作为热电阻的金属材料一般要求：尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大（在同样灵敏度下减小传感器
变送器压差与电流的计算
变送器(差压；压力)电流换算关系 （1） 知道电流求：差压 或压力值 例如：一台变送器输出信号为4-20mA 压力上限为4000Pa ，求：变送器输出8mA 时，对应的压力值是多少 根据公式计算：4204I px P -???=?? ?-?? 压力上限值 8444000...............40002041614000.. (10004) px pa px pa px pa px px -?????=??=? ? ?-?????=??= 通过计算得出8mA 时对应的压力值为1000pa 公式中各符号的含义：
px p Ix ??变送器被求电流点对应的压力值上限值为变送器的压力上限值 为已知被求压力对应的电流值 20为变送器压力上限时输出电流值4为变送器所受压力为零时输出电流值 （2） 知道（压力或差压值） 求输出电流值 例如：一台变送器压力上限值为4000pa,输出电流为4-20mA ，求：1000pa 时变送器输出的电流值是多少 根据公式计算：164p Ix p ?=?+?上 100011616 4......16 4......4400044448Ix Ix Ix Ix mA =?+=?+=+=+=通过计算得出1000pa 时变送器的电流值为8mA 。 公式中各符号的含义： Ix:变送器被求点输出电流值 :p ??已知变送器所受到的压力值 p 上：已知变送器压力上限值
16+4：为变送器输出电流值，因为变送器在零位时就有4mA 输出，实际变送器输出 应该是20-4=16，计算过程中应该加上4mA 。 4：为变送器零位时输出电流值 （3）知道流量求压力或差压制 例如：一台差压变送器，差压上限值为4000pa,对应孔板最大流量为40000立方每小时，求流量值在20000立方每小时的差压值是多少。 根据公式计算：2 Qx px PX Q ???=?? ???上限值上限值 22 2000014000........400040000214000.......................10004PX Pa px pa px pa px pa ?????=??=? ? ????? ?=??= 通过计算流量在20000立方每小时的差压值为1000pa 公式中各符号含义：
温度变送器的工作原理和分类
温度变送器的工作原理和分类 因为感温元件品种繁多，其信号输出类型也多。为了便于自动化检测，所以对各种温度传感器的信号输出做了统一的规定，也就是为统一的4～20mA信号。为了使各种温度传感器的输出能统一为4~20MA的信号，所以用了温度变送器。利用温度变送器来使输入的各种电阻和电势信号，变成了统一的4~20MA的电流信号，这就是温度变送器的由来。 温度变送器完成测量信号的采集后转化成统一的4~20MA电流信号输出。同时还起隔离作用。 按工作原理分类，主要是热敏元件的不同， 有：热电偶，热电阻(金属)，和半导体热敏电阻 一体化温度变送器将温度传感元件（热电阻或热电偶）与信号转换放大单元有机集成在一起，用来测量各种工艺过程中-200-1600℃范围内的液体、蒸汽及其它气体介质或固体表面的温度。它通常和显示仪表、记录仪表以及各种控制系统配套使用。 特点 温度传感器温度影响产生电阻或电势效应，经转换产生一个差动电压信号。此信号经放大器放大，再经电压、电流变换，输出与量程相对应的4-20mA的电流信号。 热电偶一般用于中高温的测量，而热电阻主要是低温的测量。采用何种，具体看看下面的介绍： 热电偶 热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一，热电偶工作原理是基于赛贝克(seeback)效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。其优点是： ①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。 ②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。 ③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。 1．热电偶测温基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A 和B焊接起来，构成一个闭合回路。当导体A和B的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。热电偶就是利用这一效应来工作的。 2．热电偶的种类及结构形成 （1）热电偶的种类 常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。 标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。 (2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下： ①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固； ②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路； ③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠； ④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。 3．热电偶冷端的温度补偿 由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳
防爆电器 本质安全型温度变送器本安电路计算说明
本质安全型温度变送器本安电路计算说明 ◆本产品适用于温度-20~+60°C、80~110kPa的工厂爆炸性气体环境 ◆要求该电路能适用于IIC类、安全级别为ia、温度组别为T4的危险环境 ◆本温度变送器模块用于0~100°C测量环境，外接PT100铂电阻温度传感器，最高输入电压24VDC，最高输入电流70mA，最大输入功率1.7W ◆该本安电路属电阻、电容性电路，无电感性元件(忽略电阻的微电感)， 最大内部电容为，最大内部电感为。 变送器壳 变送器采用经过认证的隔爆型外壳，防爆标志为Ex d IIB T4 Gb，IP65有效防止灰尘和湿气进入。变送器壳具有一定的机械强度，可确保内部火花源与外部危险气体的有效隔离。 模块外壳 模块采用经过防爆认证的模块外壳，IP54，材质塑料，阻燃。 电路板 电路板采用双面环氧树脂板，板厚1.6mm，覆铜厚度?0.1mm。表面覆盖阻焊涂层，相对泄痕指数?100CTI。 绝缘化合物 电源 本质安全型温度变送器的电源采用安全栅供电，允许范围为20V~28V，按28V最大电源计算，考虑10%电源波动因素，电源E=28V*1.1=30.8V，取E=31V。本产品所有元器件、线路的参数均以此计算，实际应用时，建议经安全栅隔离采用24V±10%直流电源供电，则其本安性能可高于后面的计算结果。 线路 电源接线采用蓝色或加蓝色套标记的、耐压500VDC。线径至少0.8mm(0.5mm2)。 介电强度能承受500V耐压试验，完全满足2倍本安电路的额定电压(2*31V=62V)。 电源连接线长度根据安全栅及本安仪表确定，具体还需计算。待续 电源线的安装需保证严格的绝缘性。必要时需加装熔断性保险丝(加装在安全区内，型号选用50mA左右)。 本安电路中的导线要求直径至少横截面0.0314mm2，最大可允许3A电流。而一般采用的电路板覆铜厚度为0.1mm以上，故线宽需要0.3mm左右，即12mil，无需对导线进行温度试验。 限流电阻 限流电阻两端电压按极值考虑，即为电源电压的最大值31V，根据本安电路最小点燃曲线—电阻电路曲线中的IIC曲线，最小点燃电流为140mA，取安全系数1.5，则最大允许电流=最小点燃电流/安全系数=140mA/1.5=93.3mA，由此可得出与31V直流电源串联的最小电阻为31V/93.3mA=332Ω。
计算差压流量计计算公式汇总归纳
计算差压流量计计算公式汇总归纳 已知工艺管道的直径,管道内介质的密度,怎么算出差压变送器的压力.差压变送器是配合弯管流量计一起安装的.尽量说详细点,谢谢 差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。在水平管道中流动的流体，具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，但能量总和不变。以体积流量公式为例： Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β＾4)/ρ1) 其中：C 流出系数； ε可膨胀系数 Α节流件开孔截面积，M＾2 ΔP 节流装置输出的差压，Pa; β直径比 ρ1 被测流体在I-I处的密度，kg/m3; Qv 体积流量，m3/h 按照补偿要求，需要加入温度和压力的补偿，根据计算书，计算思路是以50度下的工艺参数为基准，计算出任意温度任意压力下的流量。其实重要是密度的转换。计算公式如下： Q = 0.004714187 *d＾2*ε*＠sqr(ΔP/ρ) Nm3/h 0C101.325kPa 也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。 在根据密度公式： ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50 其中：ρ、P、T表示任意温度、压力下的值 ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点 结合这两个公式即可在程序中完成编制。 二．煤气计算书（省略）
三．程序分析 1.瞬时量 温度量：必须转换成绝对摄氏温度；即+273.15 压力量：必须转换成绝对压力进行计算。即表压+大气压力 补偿计算根据计算公式，数据保存在PLC的寄存器内。同时在intouch画面上做监视。 2.累积量 采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积，即将补偿流量值（Nm3/h）比上1800单位转换成每2S的流量值，进行累积求和，画面带复位清零功能。 差压流量计的通用计算公式如下图所示，由式1推导可得到式2。式中Q代表流量，△P代表差压，ρ代表流体密度，K是仪表系数，由流量计出厂标定时得到。 流量与差压的平方根成正比。差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组成
SBWZ温度变送器产品说明书
MXSBWZ热电阻温度变送器模块产品说明书 一、概述 温度变送器是一种小型、高精度的测温仪表。与现场传感器连在一起构成测温回路。它采用二线制传送方式（两根导线作为电源输入，同时作为信号输出的公用传输线），将热电阻的信号变换成线性的4~20m A的输出信号。MXSBWZ系列温度变送器作为新一代测温仪表可广泛应用于冶金、石油、化工、电力、轻工、纺织、食品、国防以及科研等工业部门。 1、采用密封结构，因此耐震，耐湿，适合 恶劣现场环境中安装使用。 2、直接输出4~20mA，这样既省去昂贵的 补偿导线费用，又提高了信号长距离传 送过程中的抗干扰能力。 3、变送器具有输入端开路指示功能。 4、精度高、功耗低，使用环境温度范围宽， 工作稳定可靠。 二、技术参数 1. 工作制式：两线制4～20mA输出 热电阻输入信号为： （1）二线制（2）三线制。 2. 精度等级：0.1%FS、0.2%FS、 0.5%FS。 3. 工作电压:DC24V±1V. 4. 量程范围:（1）热电阻Pt100（特 殊量程用户可以指定） -50℃~50℃ ; 0℃~50℃; 0℃~100℃; 0℃~150℃; 0℃~200℃; 0℃~300℃; 0℃~600℃. 5. 工作环境: 温度:-0℃~85℃, 湿度:0～95%RH. 6. 负载能力：≤500Ω. 7. 外形尺寸：45mm×41mm. 三、主要功能 1. 输入信号： 热电阻温度信号：Pt100或热电偶. 2. 变送输出：4~20mA。 四、调整说明 热电阻温度量程:Pt100，产品外观如下 : 变送器接线图（Pt100） 调试步骤: 在左边输入端接入标准电阻箱（如ZX38/11型和ZX-25a型），其中上两路为电阻箱的公共端，在输出端串接上标准电流表和24VDC稳压电源。 改变信号源发生器(电阻箱)，使之等于量程的下限对应阻值，调整调零电位器，使电流表的读数为4mA，改变信号源，使之等于量程的上限对应阻值，调整调满电位器，使电流表的读数为20mA即可。 例：输入型号为Pt100，量程为0～100℃的温度变送器标定，正确接线后，电阻箱输出阻值100Ω，调整调零电位器，使电流表读数为4mA；电阻箱输出阻值为138.5Ω（即铂热电阻在100℃时对应的电阻值），调整调满电位器，使电流表的读数为20mA。
水银差压流量计计算公式
差压流量计计算公式 已知工艺管道的直径,管道内介质的密度,怎么算出差压变送器的压力.差压变送器是配合弯管流量计一起安装的.尽量说详细点,谢谢 差压式流量计的测量原理是基于流体的机械能相互转换的原理。在水平管道中流动的流体， 具有动压能和静压能（位能相等），在一定条件下，这两种形式的能量可以相互转换，但能 量总和不变。以体积流量公式为例： Q v = CεΑ/sqr(2ΔP/(1-β＾4)/ρ1) 其中：C 流出系数；ε可膨胀系数 Α节流件开孔截面积，M＾2 ΔP 节流装置输出的差压，Pa; β直径比ρ1 被测流体在I-I处的密度，kg/m3; Qv 体积流量，m3/h 按照补偿要求，需要加入温度和压力的补偿，根据计算书，计算思路 是以50度下的工艺参数为基准，计算出任意温度任意压力下的流量。其实重要是密度的转 换。计算公式如下： Q = 0.004714187 *d＾2*ε*＠sqr(ΔP/ρ) Nm3/h 0C101.325kPa 也即是画面要求显示的0度标准大气压下的体积流量。 在根据密度公式：ρ= P*T50/(P50*T)* ρ50 其中：ρ、P、T表示任意温度、压力下的值 ρ50、P50、T50表示50度表压为0.04MPa下的工艺基准点 结合这两个公式即可在程序中完成编制。 二．煤气计算书（省略）三．程序分析1.瞬时量 温度量：必须转换成绝对摄氏温度；即+273.15 压力量：必须转换成绝对压力进行计算。即表压+大气压力 补偿计算根据计算公式，数据保存在PLC的寄存器内。同时在intouch画面上做监视。 2.累积量：采用2秒中一个扫描上升沿触发进行累积，即将补偿流量值（Nm3/h）比上1800 单位转换成每2S的流量值，进行累积求和，画面带复位清零功能。 差压流量计的通用计算公式如下图所示，由式1推导可得到式2。式中Q代表流量，△P代 表差压，ρ代表流体密度，K是仪表系数，由流量计出厂标定时得到。 流量与差压的平方根成正比。差压式流量计是根据安装于管 道中流量检测件产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量 的仪表。差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换和流量显示仪表)组 成
RS485温度变送器使用说明书全解
485型温度变送器 使用说明书 1. 介绍 1.1 概述 该变送器广泛适用于通讯机房、仓库楼宇以及自控等需要温度监测的场所，传感器内输入电源，测温单元，信号输出三部分完全隔离。安全可靠，外观美观，安装方便。 1.2 功能特点 采用美国进口的测温单元，测量精准。采用专用的485电路，通信稳定。可选择一路继电器输出或者蜂鸣器报警。10~30V 宽电压范围供电，规格齐全，安装方便。 1.3 主要技术指标 供电电源：10~30V DC 普通测温范围：-40℃~80℃（默认） 默认精度：±0.5℃ 超宽温：-100℃~300℃ （需定制） 宽量程精度：±1℃ 通信协议：Modbus-RTU(详见第5部分) 存储环境：-40℃~80℃ 输出信号：485信号、继电器（选配）、内置蜂鸣器（选配） 参数设置：通过上位机软件配置 1.4 系统框架图 485总线 USB 转485或232转485 10~30V DC UPS 电源（选配） AC220V 市电 监控电脑
1号设备2号设备3号设备n号设备 系统方案框图 2. 产品选型 RS- 仁硕公代号 WD- 单温度变送、传感器 N01- RS485通讯（Modbus协议） 1- 86液晶壳 2- 壁挂王字壳 1 外置圆形不锈钢探头 2 外置磁吸式探头 3 外置扁形不锈钢探头 4 外置4分管螺纹探头 4L 外置4分管螺纹长探头
3. 设备安装说明 3.1 设备安装前检查 设备清单： ■变送器设备1台 ■产品合格证、保修卡、售后服务卡等 ■12V/2A防水电源1台（选配） ■USB转485（选配） ■485终端电阻（多台设备赠送） 3.2 接口说明 3.2.1 电源及485信号 宽电压电源输入10~30V均可。485信号线接线时注意A\B两条线不能接反，总线上多台设备间地址不能重复。 3.2.2继电器接口 设备可选配一路开关量常开触点输出或内置蜂鸣器报警。 3.3 具体型号接线 3.3.1：壁挂王字壳接线 线色 说明 电源棕色电源正（10~30V DC）黑色电源负 通信黄色485-A 蓝色485-B 3.3.2：86液晶壳接线
温度变送器(热电阻)校准规程(优选.)
热电阻（温度变送器）较准准规程 1.范围 本规程适用于本公司生产车间使用的全部类型热电阻（温度变送器）次校准，后续校准，使用中校准。 2.概述 热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。。 3.计量性能要求 在测量范围内，误差应不大于温度变送器热电阻本身规定的误差 4.校准 4.1校准室的环境 校准的温度尽量保持在（20±5）℃，相对湿度不大于85%。 4.2校准的人员资质 校准人员必须经过培训并取得资格证书 4.3校准的设备 经过检定合格的热电阻 4.3.1外观检查 a)热电阻外观完好，没有明显的损坏。 b)热电阻上的信息完整制造单位或商标；规格型号；准确度等级;出厂编号。 4.3.2校准步骤 a)将标准热电阻和需要校准的热电阻（温度变送器）放入水浴中。 b)接通水浴电源，设定好需要校准的温度点，开始加热。 c)将水浴加热到设定好的温度，这时用万用表测量标准热电阻的电阻并通过 查表得到所对应的温度。同时记录需要校准的热电阻（温度变送器）的温 度值。 d)取得一个温度校验点的读数并记录好数据，调整温控器，使水浴升高 到第二个温度校准点，进行第二个读数；依次进行，一般设置3-5 个校准点； e)根据记录的数据，通过计算得出误差值。 5.校准结果处理 5.1校准合格的热电阻（温度变送器），将校准数据填写在计量器具校准表R-A6079- 007。并将校准合格标签贴热电阻（温度变送器）上。 5.2校准不合格的热电阻（温度变送器），进行调整修理后再进行校准，如果还不合格 则进行报废处理并贴上不合格标签。
变送器压差与电流的计算
变送器（差压；压力）电流换算关系 （1） 知道电流求：差压或压力值 例如：一台变送器输出信号为 4-20mA 压力上限为 4000Pa ，求：变送器输出 8mA 时，对应的压力值是多少？ I - 4 根据公式计算：px =2I 0--44P 压力上限值 通过计算得出 8mA 时对应的压力值为 1000pa 公式中各符号的含义： px 变送器被求电流点对应的压力值 p 上限值为变送器的压力上限值 Ix 为已知被求压力对应的电流值 20为变送器压力上限时输出电流值 4为变送器所受压力为零时输出电流值 px = 8- 4 20- 4000 pa 4 px = 4000 pa 16 px = 4000 pa px =1000 px
（2） 知道（压力或差压值）求输出电流值 例如：一台变送器压力上限值为 4000pa,输 出电流为 4-20mA ，求：1000pa 时变送器输 出的电流值是多少 Ix = 1000 16 + 4 ........ Ix = 1 16 + 4 .... Ix = 16 4000 4 4 Ix = 4 + 4 = 8mA 通过计算得出 1000pa 时变送器的电流 值为 8mA 。 公式中各符号的含义： Ix:变送器被求点输出电流值 p :已知变送器所受到的压力值 p 上：已知变送器压力上限值 16+4：为变送器输出电流值，因为变送 器在零位时就有 4mA 输出，实际变送器 输出 应该是 20-4=16，计算过程中应该 加上 4mA 。 4：为变送器零位时输出电流值 根据公式计算： Ix =p p 上16+4 +4
（3）知道流量求压力或差压制 例如：一台差压变送器，差压上限值为 4000pa,对应孔板最大流量为 40000 立方 每小时，求流量值在 20000 立方每小时 的差压值是多少。 px = 4000 pa ................. px = 1000 pa 通过计算流量在 20000 立方每小时的差 压值为 1000pa 公式中各符号含义： px :被求变送器要求的差压值 p 上限值：为变送器的差压上限值 Qx:为已经知道的流量值 Q 上限值：已知最大流量值（孔板的最大流量值） 注意：流量与差压是平方关系 根据公式计算： px = Qx Q 上限值 PX 上限值 PX = 20000 2 4000 Pa px = 1 2 2 4000 pa
温度变送器
温度变送器(进口组装) 温度变送器直接安装于热电偶和热电阻接线盒内（与不同结构形式的热电偶和热电阻构成热电偶一体化温度变送 器或热电阻一体化温度变送器），将热电偶和热电阻（三线制）信号转化为二线制4-20mA输出。 温度变送器常用于热电偶或热电阻信号需要远距离传送、现场有较强干扰源存在或信号需要接入DCS系统时使用。本温度模块是一种低价位、非隔离的高精度温度变送器，它采用独特的双层电路板结构，下层是信号调理电路，上层电路可定义传感器类型和测量范围。 产品特性 1、性化输出两线制4-20mA标准电流信号，模块化结构 2、云润企业直接引进英国进口电路、制造工艺和结构，保持本产品与原装进口温度变送器具有同等性能指标和外观。 3、热电偶温度变送器带冷端自动补偿。变送器有电源极性反接保护电路，当输出接线接反时对线路起保护作用（此时 回路电流为零）；传感器的不正确接线无论是高限或低限都将导致变送器输出饱和；产品具有RFI/EMI保护，有利于提 高了测量的稳定性。 4、产品全部采用优质进口电子元件，性能可靠；云润仪表制造有限公司变送器价格为原装进口温度变送器八分之一 5、本产品量程用户不能自由修改，由我公司出厂时确认生产。 6、温度变送器电磁兼容性符合欧洲电工委员会（EC)的BS EN 50081-1和BS EN 50082-1标准。 7、变送器的接线通过壳体顶部的螺丝端子完成。为符合CE认证，信号输入接线长度不能超过3米，输出接线必须是屏 蔽电缆，屏蔽线只能在一端接地。热电阻温度变送器的三条输入接线必须等径等长度，以保证每条引线的电阻相同。 8、变送器的中心孔用于传感器信号接线，传感器的信号线通过螺丝直接拧在变送器的输入端子上。设计的螺丝端子接 受内部或外部接线方式。 说明：智能温度变送器才能自由设定变送器输入信号及量程
本安温度变送器说明书
GT-T系列温度变送器 安装、使用和维护说明书 一、概述 GT-T系列温度变送器是一种高精度、适用范围广、性能优异、同时价格低廉的温度测量仪表。该系列变送器是设备配套、工厂自动化控制和实验室温度测控的理想产品。 本系列产品分为普通型、隔爆型和本安型； 普通型为一般场所使用，不得用于爆炸性环境。 本系列产品中的隔爆防爆型变送器经国家指定防爆质检部门按GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用标准》及GB3836.2—2000《爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型“d”》标准检验合格并颁发了防爆合格证，证书编号：__________，防爆标志：ExdIIBT4，适用于含有IIA、IIB类T1~T4 组爆炸性气体混合物的1、2 区爆炸危险场所。 本系列产品中的本安防爆型变送器经国家指定防爆质检部门按GB3836.1—2000《爆炸性环境用防爆电气设备通用标准》、及GB3836.4—2000《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i”》标准检验合格并颁发了防爆合格证。证书编号：__________，防爆标志：ExiaIICT4，适用于含有IIA、IIB、IIC 类T1~T4 组爆炸性气体混合物的0、1、2 区爆炸危险场所(与安全栅配套使用)。 产品分类如下:
二、技术指标 GT-T系列变送器出厂前已经过严格的循环测试检验，适用于测试与不锈钢（1Cr18Ni9Ti）不发生化学反应的气体和液体温度，同时适用所有气候条件。 供电电压: 24VDC±10%，本安防爆型需用安全栅。 环境温度: 防爆型-20—+40℃普通型-40—+85℃ 环境湿度: 5%～95%，无结露 振动: ≤10g，f≤55Hz，振幅≤0.5mm 接地: 在电磁 / 射频干扰大的地区，应将变送器和电缆屏蔽层良好接地 分度号 : Pt100 最大内部电容: ≤5nF 最大内部电感: ≤20uH 精度: ±0.5℃ 温漂: ±100ppm/℃ 零点漂移: ±0.5uA/℃--Temperature， 0.2 uA/V—Supply Voltage。 线性: ±0.5% 外壳等级: IP65 防爆等级: ExiaIICT4 (本安防爆型) ExdIIBT4(隔离型) 三、现场安装 1 GT-T系列温度变送器标准产品的接口分为M20*1.5、M27*2.0、1/2NTP,探头插深按型 号分为100mm、150mm、200mm、250mm、300mm，一般情况下，变送器应垂直向下安装。 2 安装前应确认测点温度变化范围在变送器的测量范围之内，上电前确认供电电源符合 标准。 3 需密封固定的变送器安装要求接口螺纹加装密封O圈可靠密封，探头插深长度至少应 为管道半径，以确保探头安装后位于管道中心位置(目的是使探头与被测介质可靠接触)。 4 电源引进线要求使用锁紧件锁紧，以防以外受力拔脱。锁紧件建议采用防锈材料制成， 除特殊情况不建议使用非防锈材料锁紧件替换。 5 本安防爆型变送器进线要求安装于专用走线盒中，并按本安防爆要求固定安装。 6 安装完毕后上电前需确认供电电源符合标准，并要求变送器外壳完整安装后上电；开 盖时则需断电后开盖。 7 对于用于防爆现场环境中的隔爆型变送器异常时，请及时断电并拆回检修，不可在现 场测量、检修。拆卸后的接线头需妥善处理(使用绝缘胶布等绝缘材料可靠隔离，相应通路应断电)。 8 对于用于防爆现场环境中的本安型变送器异常时，原则上许可进行现场检修，但不建 议进行现场检修，建议及时断电并拆回检修。拆卸后的接线头需妥善处理(使用绝缘胶布等绝缘材料可靠隔离，相应通路断电)。如需现场带电检修，必须由获得本安认证的厂家派专人协助检修。 9 电源接线要求采用至少横截面积为0.5mm2的铜导线，导线接口处安装U型卡子，条件 允许时可增加焊锡以保证连接的可靠性，并杜绝线头毛刺现象。接线柱上螺母均配有弹片及垫片，用于实现接线的防转、防脱，安装时请保证接线部分的完整性。 10 与本安防爆变送器配套使用的安全栅，请按技术指标选型、安装。 四、仪表接线和电气连接