Что такое нормирующий преобразователь?
Нормирующий преобразователь (НП) — это измерительный преобразователь, который принимает сигнал или параметры сигнала от первичного датчика, выполняет при необходимости его масштабирование и фильтрацию и преобразует его в стандартизированный унифицированный сигнал тока или напряжения, пригодный для передачи в систему сбор данных и управления: ПЛК, SCADA, измерительный регулятор, видеографический регистратор и др.
Пояснения:
-
Термин «нормирующий» делает акцент на то, что на выходе преобразователя формируется унифицированные сигналы тока или напряжения с нормированными метрологическими характеристиками.
-
Примерами популярных сигналов первичных датчиков являются сигналы термопар, термометров сопротивления, потенциометров, унифицированные сигналы.
-
Параметры сигналов - это их обобщенные характеристики. Например, напряжение в сети меняется по синусоиде, а среднеквадратичное значение (действующее значение), характеризующее усредненные энергетические свойства этого сигнала, меняется по-другому закону.
-
Самым распространенным выходным сигналом нормирующих преобразователе является токовый сигнал 4…20 мА. Реже используются сигналы 0…20 мА, 0…10 В, 0…5 В. Причины этого мы описали в нашей статье.
-
Нормирующие преобразователи – суть измерительные, то есть являются средством измерения, который характеризуется основной допустимой погрешностью измерения. Они должны быть соответствующим образом сертифицированы и зарегистрированы в Госреестре средств измерений.
Когда применяют нормирующие преобразователи?
Необходимость и целесообразность применения нормирующих преобразователей следует определять в следующих случаях:
-
В системе присутствуют разнообразные по типу и диапазону сигналы, поэтому использование многоканальных модулей измерения затруднено. Так часто бывает, когда в системе применяется оборудование разных производителей.
-
Система территориально распределена и, как следствие, используются длинные соединительные провода, которые оказывают негативное влияние на точность измерения.
-
В системе наблюдается неблагоприятная электромагнитная обстановка, приводящая к существенным помехам на длинных линиях.
-
В системе отсутствует возможность размещения вторичных приборов в непосредственной близости от датчиков (особый случай - взрывоопасные зоны).
Какие задачи решают нормирующие преобразователи?
Популярные технические задачи, которые можно и нужно решать с помощью нормирующих преобразователей (список неполный):
-
Унификация разнородных сигналов
-
Кондиционирование сигналов
-
Снижение влияния помех на слабые сигналы
-
Преобразование подобных сигналов в подобные
-
Гальваническая изоляция
-
Размножение сигналов
-
Сигнализация на переднем крае без участия контроллеров
-
Обнаружение обрывов линии связи
-
Передача на большие расстояния, экономия
-
Различные зоны размещения оборудования (климатика, механика)
-
Обеспечение искрозащиты цепей во взрывоопасной зоне
Каждую из этих задач мы рассмотрим более подробно в следующих материалах.
Где применяют нормирующие преобразователи?
Нормирующие преобразователи широко применяются на промышленных объектах: в энергетике, нефтегазовой отрасли, ЖКХ, металлургии, пищевом производстве, химической промышленности и других сферах, где требуется надежная передача аналоговых сигналов на большие расстояния.
-
В нефтехимии и газовой промышленности — для контроля температуры, давления и расхода в технологических процессах
-
В энергетике (ТЭС, АЭС, ГЭС) — для мониторинга параметров котлов, турбин, трансформаторов
-
В пищевой промышленности и фармацевтике — для соблюдения температурных режимов, CIP-процессов
-
В металлургии и химическом производстве — для высокотемпературных измерений в агрессивных средах
-
В ЖКХ, водоснабжении и теплоснабжении — на тепловых узлах, водоочистных и насосных станциях
Преимущества использования нормирующих преобразователей
Внедрение нормирующих преобразователей в измерительную систему позволяет получить ряд преимуществ:
-
Повысить надежность системы автоматизации
-
Обеспечить стабильный сигнал без искажений
-
Унифицировать сигналы разных типов и совместить оборудование разных брендов
-
Снизить погрешности измерения
-
Повысить удобство обслуживания системы
Итого:
Нормирующие измерительные преобразователи являются ключевыми элемента промышленной автоматизации, обеспечивающими корректную передачу сигналов от датчиков к контроллерам и системам диспетчеризации. Особенно востребованы модели с выходом 4…20 мА.
При проектировании новых объектов и модернизации действующих систем применение нормирующих преобразователей позволяет существенно повысить качество работы АСУ ТП и снизить риски отказов оборудования.
