Conversor Exi para Termopar

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1 Cversor Exi para Este instrumento é um cversor analógico com entrada intrinsecamente segura para termopares, instaladas em atmosferas potencialmente explosivas, livrando-as do risco explosão, quer por efeito térmico ou faísca elétrica. O equipamento po operar com termopares tipo J, K, R, S, T e E; cvertendo precisamente a variação milivolts em um sinal analógico corrente 4-0mA. Sensores e Instrumentos Cversor p/ Ex CEPEL INMETRO [BR - Ex ib] C / B / A Entrada Analógica Exi + - K,J,T,R,S,E S S Vm 9+ 4 a 0m A ou a 5 Vcc 0- Circuito entrada intrinsecamente seguro para termopares [Ex ib] Tripla isolação galvânica (entrada/saída/alim.) Programável para tipo J, K, R, S, TeE Compensação automática da junta fria I 0 =. 7m A U 0 = 7 Vcc P 0 = 7. m W Um = 50 V Tam = 60o C B A.5 F 5.5 F H H Cversor /4-0mA + - amplamente programáveis através Fe: (0) Ma in Brazil chaves dipswitch 3 faixas zero e 3 faixas span Ajuste fino zero e span Circuito mitoração feitos (curto-circuito e rompimento dos fios) Ctato auxiliar para sinalização feitos e falha alimentação Mitoração s: Led sinalização feitos e alimentação Versão baixo custo sem alarme (-P) Este equipamento possui um circuito interno, cjugado com a entrada, que mitora a interligação com o elemento campo. A função ste circuito é indicar a ocorrência curto-circuito ou ruptura na cabeação. Função: A mitoração é realizada em função da corrente que O instrumento é um poroso e preciso cversor, que circula na entrada, caso este esteja fora dos valores transforma a variação milivolts do termopar em um nominais o circuito tecção é aciado. sinal corrente 4-0mA, proporcial a temperatura Quando um feito é tectado, imediatamente o led mitorada. O cartão po ser programado para operar vermelho mtado no painel frtal é aciado, indicando a anomalia. exatamente na faixa temperatura que o processo necessita, ntro dos limites cada tipo termopar, cobrindo a faixa -00 o C a +450 o C. Para que a Led Vermelho cversão seja a mais precisa possível o instrumento possui os ajustes: Zero: On po-se programar o inicio da faixa medição, entre - a +68 da faixa do termopar, seleciando-se a temperatura sejada ntro 3 faixas programadas por dipswitch e ajustando o valor ntro da faixa através um potenciômetro multivoltas. Circuito Mitoração Span: Ajuste que possibilita terminar o final da faixa temperatura sejada, que é ctado a partir do pto zero. O span po variar a 77, pondo ser precisamente calibrado através 3 faixas, Circuito Alarme programadas por dipswitch e ajustado no valor exato ntro da faixa, através um potenciômetro multivoltas Sense Vd C 0 L Vcc C 0.69 F H

2 Ctato Auxiliar Sinalização: O cversor possui um relé auxiliar inpennte que opera com a bobina normalmente energizada com um ctato NF. Cversor Exi para P P Zero Span Sem Compensação Junta Fria Tipo Zero Span Sempre que ocorrer algum feito na cabeação, ou na falta alimentação, imediatamente o relé é senergizado abrindo o ctato Os ctatos auxiliares sinalização vários instrumentos pom ser cectados em série e ligados a um único sistema alarme. Caso ocorra algum feito na cabeação, o sistema será aciado, possibilitando a intificação do cversor através do led vermelho. Ajuste da Faixa Alarme: Através dos potenciômetros P4 (low) e P3 (hi), o usuário po ajustar os ptos aciamento do circuito alarme tecção feitos, ou seja, terminar uma janela operação o instrumento irá csirar como situação normal, caso estes valores sejam ultrapassados o circuito alarme será aciado. Massa máx. Faixa Normal mín. 4mA P4 Low Low: 3,5 a ma Hi: 3,5mA a ma Janela Operação Normal Hi P3 0mA Saída ºC Histerese: 0,mA Programação: O instrumento possui dois dipswitch mtados na lateral da caixa. O primeiro é composto por 0 chaves e presta-se a seleção do tipo termopar e aciamento da compensação junta fria. O segundo, também, composto por 0 chaves realiza a seleção das faixas zero e span. Existem também duas chaves que seleciam o tipo sinal saída (corrente ou tensão) e o nível saída sob falhas (up ou down scale). DIP Alarme hi low P3 P4 Nível Saída Sob Falhas: Esta função atua sobre o sinal saída, inpenntemente do tipo programado (corrente ou tensão) e tem como função terminar o estado mais seguro quando houver algum feito na cabeação interligação com o elemento campo. Função Up Scale: Determina que a saída assuma o nível máximo (0mA ou 5V) na ocorrência feitos, programada posiciando-se a chave S na posição I. Função Down Scale: Determina que a saída assuma o nível mínimo (4mA ou V) na ocorrência feitos, programada posiciando-se a chave S na posição II. Tipo Sinal Saída: Posiciando a chave S posição I, a saída do instrumento irá fornecer um sinal analógico em tensão (-5V) proporcial ao sinal entrada, com a chave S na posição II, a saída do instrumento irá fornecer um sinal analógico em corrente (4-0mA). Exemplo para Calibração: Para tanto vamos supor que em um terminado processo fabricação um gás potencialmente explosivo, utiliza-se uma termopar tipo J, em cjunto com o Cversor KD-45TA/Ex. Procedimento para Calibração: Para se obter toda a precisão do instrumento ve-se seguir rigorosamente os procedimentos scritos a seguir. Saída DIP 0mA 6mA ma Led vermelho KD-45TA/Ex-P Led ver Up scale Down scale Sinal em tensão Sinal em corrente a 5Vcc 4 a 0mA mA 4mA 00º 300º 400º 500º 600º t(ºc) Deve-se operar na faixa +00 o C a +600 o C, que ve ser cvertido em um sinal corrente 4-0mA, o pto zero é em +00 o C, final faixa em +600 o C e span +400 o C. Sense 3-38

3 Cversor Exi para - Seleção do Tipo : O primeiro passo a ser executado é a compatibilização do circuito entrada do cversor com o tipo termopar utilizado. Para a seleção do tipo termopar atua-se no dipswitch, posiciando as chaves acordo com a tabela a seguir, apresentamos também as faixas temperatura recomendadas para cada tipo termopar segundo as normas ISA, bem como os limites erro dos termopares tipo standard. Tipo Tipo es Chave Dip T Faixa 0 a 350 o C -00 o Ca0 Erro o Cou J a 700 o C,o Cou E a 900 o C -00 o C,7 o Cou 0,5 o C K a 50 o C,o Cou R a 450 o C,5o Cou 0,5 o C S a 450 o C,5o Cou 0,5 o C Em nosso exemplo utilizaremos um termopar tipo J, sta forma as chaves programação ficarão posiciadas com segue: - Compensação Junta Fria: A compensão junta fria é automaticamente aciada, para cada tipo termopar, quando executa-se a seleção. Caso o usuário queira eliminar a compensão, em virtu certas características do processo, ve-se posiciar as chaves e6dodipswitch em. Dipswitch Dipswitch Seleção da Faixa Zero: A tabela abaixo ilustra as 3 faixas possíveis zero, para seleção uma las vemos atuar nas chaves a 5 do dipswitch. Zero Chaves Vmín Vméd Vmáx ,0 66,79 68, ,70 64,39 66, ,00 6,69 63, ,60 59,9 60, ,79 56,79 58, ,70 54,39 56, ,00 5,69 53, ,60 49,9 50, ,0 46,79 48, ,70 44,39 46, ,00 4,69 43, ,60 39,9 40, ,0 36,79 38, ,70 34,39 36, ,00 3,69 33, ,60 9,9 30, ,90 6,59 8, ,50 4,9 5, ,80,49 3, ,40 9,09 0, ,90 6,59 8,8 0 0,50 4,9 5, ,80,49 3, ,40 9,09 0, ,90 6,59 8, ,50 4,9 5, ,0,49 3, ,60-0,9 0, ,0-3,4 -, ,50-5,87-4, 3 0-0,0-8,5-6,8 3 -,60-0,9-9, Em nosso exemplo o pto zero é +00 o C. Para terminarmos a faixa correta, ve-se verificar qual será o valor da tensão em apresentada pelo termopar tipo J sob +00 o C (Anexo ll). Neste exemplo a tensão será 0,95, vemos então escolher a faixa cujo pto médio seja o mais próximo ste valor. Portanto, será a faixa 3 (Vméd=,49), a posição das chaves será: Dipswitch 3-39 Sense

4 4 - Seleção da Faixa Span: A tabela abaixo ilustra as 3 faixas possíveis que ctém os valores mínimo e máximo dispíveis para aquarmos o span do processo ctrolado: Span Chaves Vmín Vméd Vmáx ,44 76,57 77, ,6 74,40 75, ,07 7, 73, ,88 70,03 7, ,63 67,79 68, ,4 65,58 66, ,9 63,36 64, ,95 6, 6, ,63 58,8 59, ,37 56,55 57, ,09 54,9 55, ,8 5,0 53, ,48 49,69 50, ,8 47,39 48, ,86 45,08 46, ,53 4,75 43, ,08 39,3 40, ,73 36,97 38, ,56 34,60 35, ,98 3,3 33, ,55 9,8 3, ,5 7,4 8, ,73 5,00 6,7 4 0,3,58 3, ,79 0,07, ,34 7,63 8, ,88 5,7 6,46 8 0,40,70 4, ,87 0,8, ,37 7,68 8, ,86 5,8 6,49 3,33,66 3,98 Para calcular o span ve-se terminar a diferença em entre as temperaturas fim e início escala, ou seja: 600 o C (que corresp a 33,67 segundo a tabela do Anexo ll) - 00 o C (0,95) =, Ajustes Finais: Para ajuste final do instrumento (ajuste fino zero e span) vemos mtar o circuito ilustrado abaixo, e efetuar estes ajustes em bancada: Após efetuados, estes ajustes em bancada, caso bem efetuados, a mtagem em campo irá requerer pequenos reajustes do pto zero e span (ajustes finos), correntes variações entre o processo real e a simulação em bancada. 3(+) 6(-) Cversor Exi para 5. - Ajuste Fino Zero (P): Ajuste o gerador para forncer uma tensão 0,95 (referente a +00 o C ), em seguida atue o potenciômetro ajuste fino zero até que o miliampeerímetro indique 4mA Ajuste Fino Span (P): Ajuste o gerador para fornecer uma tensão 33,67 (referente a +600 o C ), em seguida atue o potenciômetro ajuste fino span até que o miliamperímetro indique 0mA. Caso isto não ocorra mu para a faixa imediatamente abaixo e refaça os ajustes finos. Observação: Repetir várias vezes os passo 5. e 5., até que toda interação entre os ajustes seja eliminada. 9(+) 0(-) + (+) + (-) ma - - 4Vcc Agora pomos seleciar a faixa em que Vméd seja o mais próximo possível,7, ou seja, a faixa 4. Dipswitch Sense 3-40

5 Cversor Exi para Sistema Power Rail: Csiste um sistema em que as cexões alimentação são cduzidas e distribuidas no próprio trilho fixação, através cectores multipolares. Este sistema visa reduzir o número intercexões externas entre os instrumentos e a fte alimentação. ON DIP 3 4 Sistema Plug-in: No molo básico, as cexões dos cabos entrada, saída e alimentação são feitas através bornes tipo compressão mtados na própria peça. Opcialmente os instrumentos da linha KD, pom ser fornecidos com o sistema cexão plug-in. Neste sistema as cexões dos cabos são feitas em cectores tripolares que um lado possuem terminais compressão, e do outro lado são cectados ao equipamento. Este sistema tem por finalida facilitar a instalação e o arranjo da fiação além ctribuir na manutenção possibilitando a rápida substituição do equipamento. Para que o instrumento seja fornecido com o sistema plug-in, acrescente o sufixo -P no código do equipamento, exemplo: -P. Sistema com Borne Cectores Cectores Trilho Fixação Trilho Cdutores Sistema Plug-in Características Técnicas: Tensão alimentação 4Vcc0% Ripple máximo 0% Csumo < 0mA Circuito Entrada Elemento campo termopar Linearização do sinal não Tipos J,K,R,S,T e E programação por dipswitch Isolação galvânica tripla (entrada/saída/alim.) - 500V Calibração Zero - a 68 (3 faixas) Span a 77 (3 faixas) Ajuste através dipswitch e trimpot Circuito Saída Sinal programável 4-0mA ou -5Vcc Resistência máx. loop (corrente) 800 Impedância da saída (tensão) 50 Transferência Precisão calibração <0,% da faixa incluindo não linearida, histerese e repetibilida Desvio térmico < 3 A/ o C Tempo resposta 0ms Warm up < 5 minutos Mitoração s (opcial) Sinalização led vermelho Detecção falta alimentação e quebra, ou curto cabo campo Ptos comutação hi / low ajustáveis 3,7 a 5mA Progamação da saída sob feitos por chave para up ou down scale Ctato auxiliar feitos Versão com alarme Dados Mecânicos Invólucro Dimensões Grau proteção Peso Temperatura operação NF(6,5VA/30W/5Vca/0Vcc/A) KD-45TA/Ex (-P) caixa com bornes 0x87,5x0mm IP30 0g 0 o C a +50 o C Dimensões Mecânicas: Led Ver Saída Tensão/Corrente Up/Down Led Vermelho KD-45TA/Ex SENSE S S Certificação: Tipo Compensação 0 Marcação do Equipamento Marcação [ Br Ex ib ] Grupos II C II B II A Ajuste Zero Ajuste Span P P ON Lo H H H ON Co 0,39 F,5 F 5,5 F 87,5 Um = 50V Uo = 7V Io =,7mA Po = 7,mW Certificado Cformida pelo Cepel EX-086/95-0 Seleção Span Seleção Zero 3-4 Sense