Conversor Exi para Termoresistência
KD-40T/Ex ( -P )
Este instrumento é um repetidor analógico com entrada
intrinsecamente segura para termoresistência tipo
Pt-100, instaladas em atmosferas potencialmente explosivas, livrando-as do risco de explosão.
4
O equipamento pode operar com termoresistências a 2
ou 3 fios, e possui internamente um preciso conversor
que transforma a variação da resistência em um sinal
analógico de corrente 4-20mA.
K D - 4 0 TA / E x
Sensores e Instrumentos
www.sense.com.br
[email protected]
INMETRO
7
CEPEL
[BR - Ex ia/ib]
C/
B/
CEPEL EX-085/95
A
10
1
C o n v e r s o r p / Te r m o r e s i s t ê n c i a
Entrada Analógica Exi
2+
9+
S1
4 a 20mA
ou
PT 100
1 a 5 Vcc
1-
S2
10-
3-
7
Vm
Umáx = 125Vca
S = 6 2 VA
Defeito
· Circuito de entrada intrinsecamente seguro
[Ex ia/ib] para Pt-100
8
Alimentação
Vd
11 + 1 2 - 2 - 1 +
24Vcc ±10%
· Tripla isolação galvânica (entrada/saída/alim.)
· Conversor Pt-100 / 4-20mA
· Faixas amplamente programáveis através de
chaves dipswitch
· 16 faixas de zero e 140 faixas de span
Imáx = 1A
I0 = 1 5 m A
U0 = 1 7 V c c
P0 = 6 4 m W
C0
Um= 250V
L0
T a m = 6 0o C
1+
C
0.39 m F
155mH
B
1.5 m F
560mH
A
5.5 m F
1H
2-
Fone: (011) 6942-0444
Made in Brazil
· Ajuste fino de zero e span
· Circuito de monitoração de defeitos (curto-circuito e
rompimento de qualquer um dos três fios do Pt-100)
3
· Contato auxiliar para sinalização de defeitos e falha
de alimentação
· Led de sinalização de defeitos e alimentação
Contato Auxiliar de Sinalização:
· Versão de baixo custo sem alarme KD-40T/Ex (-P)
O cartão possui um relé auxiliar independente que
opera com a bobina normalmente energizada com um
contato NF. Sempre que ocorrer algum defeito na
cabeação, ou na falta de alimentação, imediatamente o
relé é desenergizado abrindo o contato. Os contatos
auxiliares de sinalização de defeitos de vários conversores podem ser ligados em série e conectados a um
único sistema de alarme. Caso ocorra algum defeito, o
sistema de alarme será acionado, possibilitando a identificação do instrumento através do led vermelho frontal.
Função:
O instrumento é um poderoso e preciso conversor, que
transforma a variação da resistência de um termoresistor tipo Pt-100 em um sinal de corrente 4-20mA.
O instrumento pode ser programado para operar exatamente na faixa de temperatura que o processo necessita, dentro dos limites da termoresistência -197oC a +
845oC.
Para que a conversão seja a mais precisa possível o
instrumento possui os ajustes:
Defeito
Led Vermelho
Zero - Onde pode-se programar o inicio da faixa, entre
-244oC a 522oC, selecionando-se a temperatura desejada dentro de 16 faixas programadas por dipswitch e
ajustando no valor exato dentro da faixa através de um
potenciômetro multivoltas.
Span - Ajuste que possibilita determinar o final da faixa
de temperatura desejada, é contado a partir do ponto de
zero. O span pode ser determinado de -164oC a 845oC,
efetivado através de 140 faixas, programadas por
dipswitch e ajustado no valor exato dentro da faixa,
através de um potenciômetro multivoltas.
3-27
Circuito
de
Monitoração
Circuito
de
Alarme
Sense
KD-40T/Ex ( -P )
Conversor Exi para Termoresistência
Ajuste da Faixa de Alarme:
Exemplo para Calibração:
Através dos potenciômetros P4 (low) e P3 (hi), o usuário
pode ajustar os pontos de acionamento do circuito de
alarme de detecção de defeitos, ou seja, determinar
uma janela de operação onde o instrumento irá
considerar como situação normal, caso estes valores
sejam ultrapassados o circuito de alrame será acionado.
Para obter toda precisão do instrumento deve-se seguir
rigorosamente os procedimentos de calibração. Para
tanto vamos supor que em um determinado processo
de fabricação de um gás potencialmente explosivo,
utiliza-se uma termoresistência tipo Pt-100, em conjunto com o Repetidor de Termoresistência KD-40TA,
para operar na faixa de +70oC a + 200oC, que deve ser
convertido em um sinal de corrente 4-20mA.
Massa
máx.
Saída
Hi
P3
Faixa
Normal
P4
Low
mín.
Janela
de
Operação
Normal
4mA
20mA
16mA
Saída
ºC
12mA
20mA
Low: de 3,5 a 22mA
Hi: de 3,5mA a 22mA
8mA
Histerese: 0,2mA
4mA
Programação:
t
Este equipamento possui 1 dipswitch e duas chaves. As
duas chaves, que tem por função programar o tipo de sinal de saída (corrente/tensão), e o nível do sinal de
saída sob falhas (up/down scale). O dipswitch de 10
chaves destina-se a seleção das faixas de zero e span.
70ºC
135ºC
102,5ºC
200ºC
167,5ºC
1 - Seleção da Faixa de Zero:
Como a faixa de temperatura que devemos calibrar
parte de 70oC, devemos primeiramente selecionar uma
das faixas de zero , conforme ilustra a tabela abaixo:
Faixas de Zero
P1
Zero
1
4
Defeito
Led vermelho
Up scale
Sinal em tensão
1 a 5Vcc
2
5
3
6
KD-40TA/Ex-P
1
2
7
10
8
11
9
12
Faixas
de Zero
P2
Span
Chaves
Faixas
Faixas
de Span
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Alarme
hi
low
P3
P4
Tipo de Sinal de Saída:
Atuando sobre a chave S2, é possível selecionar o tipo
de sinal de saída (tensão ou corrente) de acordo com
cada aplicação. Posicionando-se a chave na posição II,
programa-se a saída de forma a fornecer um sinal em
corrente (4-20mA). Posicionando-se a chave na posição I, a saída é programada para fornecer um sinal em
tensão (1-5Vcc).
Nível de Saída Sob Falhas:
Esta função atua sobre o sinal de saída, independentemente do tipo programado (corrente ou tensão) e tem
como função determinar o estado mais seguro quando
houver algum defeito na cabeação de interligação com
o elemento de campo.
Função Up scale:
Determina que a saída assuma o nível máximo (20mA
ou 5V) na ocorrência de defeitos, programada
posicionando-se a chave S1na posição I.
Função Down Scale:
Determina que a saída assuma o nível mínimo (4mA ou
1 V) n a ocorrênci a de defeitos, programada
posicionando-se a chave S1na posição II.
Sense
Rpt
máx Tmín Tmáx
o
o
C
C
W
1
2
3
4
1
0
0
0
0
288,4
268,4
462
522
2
0
0
0
1
270,2
250,2
409
467
3
0
0
1
0
252,7
232,7
359
416
4
0
0
1
1
234,5
214,5
307
364
5
0
1
0
0
216,9
196,9
258
313
6
0
1
0
1
198,7
178,7
208
262
7
0
1
1
0
181,2
161,2
161
214
8
0
1
1
1
163
143
112,3
165
Alimentação
Led verde
Down scale
Sinal em corrente
4 a 20mA
Rpt
mín
W
9
1
0
0
0
145,4
125,4
66
118
10
1
0
0
1
127,2
107,2
18
70
11
1
0
1
0
109,7
89,7
-26
25
12
1
0
1
1
91,5
71,5
-72
-22
13
1
1
0
0
73,9
53,9
-116
-66
14
1
1
0
1
55,7
35,7
-159
-111
15
1
1
1
0
38,2
18,2
-201
-154
16
1
1
1
1
20
0
-244
-197
Deve-se procurar na tabela, a faixa mais apropriada
para a supressão de zero em 70oC, escolhendo a faixa
em que o ponto de zero seja próximo ao valor médio entre Tmín e Tmáx. Para o nosso exemplo devemos escolher a faixa 9 de 66oC a 118oC, pois 70oC esta
próximo ao ponto médio da faixa, 92oC. Para seleção
desta faixa deve-se então posicionar as chaves 1 a 4,
conforme ilustra a tabela acima, ou seja: 1 - 0 - 0 - 0.
on
off
1
3
2
4
3-28
3
Conversor Exi para Termoresistência
KD-40T/Ex ( -P )
2 - Seleção de Final de Faixa:
O final de faixa está dividido em três tabelas diferentes
(tabelas 1, 2 e 3), de +445oC a +833oC, de 39oC a
+845oC e de -164oC a 690oC, que por sua vez estão divididas em sub-faixas.
A escolha de uma das três tabelas irá depender do
ponto de zero, ou seja, devemos escolher a tabela em
que o valor mínimo esteja o mais próximo possível do
ponto de zero do processo.
o
Em nosso exemplo a faixa a ser utilizada é de 39 C a
+845oC, pois o ponto de zero do processo é +70oC,
muito mais próximo de 39oC, do que -164oC ou 400oC,
portanto utilizaremos a tabela 2.
Agora devemos selecionar a sub faixa em que o ponto
médio é o mais próximo possível do span do nosso exemplo, +130oC, sendo assim, selecionaremos a faixa
50 (de +127oC a +147oC), ponto médio em 137oC.
on
off
5
7
6
9
8
10
o
o
Span - Tabela 1 (de +445 C a + 833 C)
3
Chaves
Rpt
mín
Faixas 5 6 7 8 9 10
W
1
1
0
1
0
1
1 385,228
2
1
0
1
1
0
0
3
1
0
1
1
0
1
4
1
0
1
1
1
0
Rpt
Tmín Tmáx
máx o
o
C
C
W
-
Final de faixa - Tabela 2 (de +39oC a + 845oC)
Chaves
Rpt Rpt
Tmín Tmáx
mín máx o
o
Faixas 5 6 7 8 9 10
C
C
W
W
1
0
0
1
0
0
1
-
-
2
0
0
1
0
1
0
384,98 388,80
-
-
832
845
3
0
0
1
0
1
1
381,15 385,28
819
833
4
0
0
1
1
0
0
377,59 381,74
807
821
5
0
0
1
1
0
1
373,72 377,89
794
808
6
0
0
1
1
1
0
369,83 374,61
781
796
7
0
0
1
1
1
1
365,91 370,43
768
783
8
0
1
0
0
0
0
361,68 366,22
754
769
9
0
1
0
0
0
1
357,73 362,29
741
756
10
0
1
0
0
1
0
354,06 358,34
729
743
11
0
1
0
0
1
1
349,76 354,37
715
730
12
0
1
0
1
0
0
345,75 350,38
702
717
13
0
1
0
1
0
1
342,03 346,37
690
704
14
0
1
0
1
1
0
337,67 342,34
676
691
15
0
1
0
1
1
1
333,28 337,98
662
667
16
0
1
1
0
0
0
329,19 333,91
649
664
17
0
1
1
0
0
1
324,76 329,51
635
650
18
0
1
1
0
1
0
320,63 325,40
622
637
19
0
1
1
0
1
1
316,16 320,95
608
623
20
0
1
1
1
0
0
311,67 316,80
594
610
21
0
1
1
1
0
1
307,75 312,31
580
596
22
0
1
1
1
1
0
302,93 307,79
567
582
23
0
1
1
1
1
1
298,04 303,26
552
568
24
1
0
0
0
0
0
292,47 297,72
535
551
25
1
0
0
0
0
1
287,86 293,13
521
537
26
1
0
0
0
1
0
283,22 288,52
507
523
27
1
0
0
0
1
1
278,23 283,55
492
508
28
1
0
0
1
0
0
273,55 278,90
478
494
29
1
0
0
1
0
1
268,50 273,88
463
479
30
1
0
0
1
1
0
263,43 269,18
448
465
833
-
379,37 385,28
813
833
31
1
0
0
1
1
1
258,34 264,11
433
450
374,02 379,97
795
815
32
1
0
1
0
0
0
253,56 259,02
419
435
33
1
0
1
0
0
1
248,07 253,90
403
420
34
1
0
1
0
1
0
242,90 248,76
388
405
35
1
0
1
0
1
1
237,70 243,93
373
391
368,32 374,61
776
797
5
1
0
1
1
1
1
362,89 368,93
758
778
6
1
1
0
0
0
0
355,58 362,89
734
758
36
1
0
1
1
0
0
232,47 238,39
358
375
37
1
0
1
1
0
1
226,87 232,82
342
359
38
1
0
1
1
1
0
221,59 227,57
327
344
39
1
0
1
1
1
1
215,57 221,94
311
328
7
1
1
0
0
0
1
350,69 357,12
718
739
8
1
1
0
0
1
0
345,13 351,61
700
721
9
1
1
0
0
1
1
339,23 345,75
681
702
40
1
1
0
0
0
0
209,52 215,93
293
311
10
1
1
0
1
0
0
333,28 339,85
662
683
41
1
1
0
0
0
1
203,80 210,24
277
295
664
42
1
1
0
0
1
0
198,05 204,52
261
279
43
1
1
0
0
1
1
192,26 198,77
245
263
11
1
1
0
1
0
1
327,30 333,91
643
12
1
1
0
1
1
0
321,27 327,93
624
645
44
1
1
0
1
0
0
186,45 192,99
229
247
13
1
1
0
1
1
1
314,88 321,91
604
626
45
1
1
0
1
0
1
180,24 186,82
212
230
14
1
1
1
0
0
0
308,76 315,84
585
607
46
1
1
0
1
1
0
174,37 180,97
196
214
587
47
1
1
0
1
1
1
167,72 174,74
178
197
48
1
1
1
0
0
0
161,79 168,83
162
181
49
1
1
1
0
0
1
155,07 162,53
144
164
15
1
1
1
0
0
1
302,28 309,41
565
16
1
1
1
0
1
0
295,75 302,93
545
567
17
1
1
1
0
1
1
289,18 396,41
525
547
50
1
1
1
0
1
0
148,70 152,19
127
147
18
1
1
1
1
0
0
282,89 290,17
506
528
51
1
1
1
0
1
1
142,29 149,45
110
129
52
1
1
1
1
0
0
135,84 143,04
93
112
53
1
1
1
1
0
1
128,98 136,60
75
95
54
1
1
1
1
1
0
122,47 129,75
58
77
55
1
1
1
1
1
1
115,15 122,86
39
59
19
1
1
1
1
0
1
275,89 283,55
485
508
20
1
1
1
1
1
0
269,18 276,89
465
488
21
1
1
1
1
1
1
262,42 269,85
445
467
3-29
Sense
KD-40T/Ex ( -P )
Conversor Exi para Termoresistência
Span - Tabela 3 (de -164oC a + 690oC)
Chaves
Rpt Rpt
Tmín Tmáx
mín máx o
o
Faixas 5 6 7 8 9 10
C
C
W
W
1
2
3
4
5
6
7
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338,61
334,54
331,40
327,93
324,76
321,27
317,76
314,24
310,70
306,82
303,28
299,68
296,08
292,14
288,52
284,55
280,23
276,23
277,20
268,17
264,45
260,04
255,95
251,85
247,73
243,24
239,09
234,56
230,37
225,81
221,24
216,64
210,95
206,31
201,05
196.60
191,90
186,82
182,07
176,94
171,79
166,61
161,42
156,19
150,95
145,31
140,02
134,32
128,22
122,09
116,70
110,51
104,68
98,83
92,55
86,25
80,31
73,93
67,52
60,66
54,15
47,59
40,96
33,85
342,03
338,61
335,17
331,71
328,56
325,08
321,59
318,08
314,56
311,02
307,47
303,58
300,00
296,41
292,80
288,55
284,55
280,56
276,89
272,88
268,84
264,79
260,72
256,64
252,19
248,07
243,93
239,43
235,26
230,72
226,17
221,59
216,28
211,66
207,02
202.01
197,33
192,63
187,54
192,44
177,68
172,90
167,35
162,16
156,94
151,33
146,06
140,39
134,32
128,60
122,86
117,08
111,28
105,46
99,61
93,34
87,04
80,70
74,73
67,92
61,87
54,97
48,41
41,38
679
667
656
645
635
624
613
602
591
579
568
557
546
534
523
511
598
486
474
462
451
438
426
414
402
389
377
364
352
339
326
313
297
284
271
257
244
230
217
203
189
175
161
147
133
118
104
89
73
57
43
27
12
-3
-19
-35
-50
-66
-82
-99
-115
-131
-147
-164
690
679
668
657
3457
636
625
614
603
592
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547
536
524
511
499
488
476
464
452
440
428
415
403
391
378
366
353
340
327
312
299
286
272
259
246
232
218
205
192
177
163
149
134
120
105
89
74
59
44
29
14
-1
-17
-33
-49
-64
-81
-96
-113
-129
-146
3 - Ajustes Finais:
Para o ajuste final do instrumento (ajuste fino de zero e
span) devemos montar o circuito ilustrado abaixo, e efetuar estes ajustes em bancadas.
Resistor
Variável
ou
Simulador
Pt-100
11(+) 24Vcc
2(+)
3(-)
12(-)
1(-)
9(+)
10(-)
mA
Após efetuados os ajustes em bancada, a montagem
em campo irá requerer pequenos reajustes do ponto de
zero e span) decorrentes de variações entre o processo
real e a simulação em bancada.
3.1 - Ajuste Fino de Zero:
Verifique na tabela de termoresistencia do Anexo IX o
valor ohmico correspondente a 70oC, ou seja: 127,07W;
e coloque um resistor equivalente na entrada ou então
utilize simulador de Pt-100, e ajuste para simular a
temperatura de +70oC.
Atue sobre o potenciômetro de zero até que o miliamperímetro indique 4mA.
3.2 - Ajuste de Span:
Agora repita a operação anterior para o valor de+ 200oC
que equivale a 175,84W, conforme a tabela de
termoresistencias.
Atue então sobre o potenciômetro de span até que o
miliamperímetro indique 20mA.
Caso isto não ocorra mude para a faixa imediatamente
acima da selecionada, e refaça os ajustes finos.
Observação:
Saída (mA)
20mA
12mA
4mA
t(ºC)
70ºC
135ºC
(127,07W)
200ºC
(175,84W)
(151,70W)
Repetir várias vezes os passos 3.1 e 3.2, até que toda
interação entre os ajustes seja eliminada.
3-30
3
Conversor Exi para Termoresistência
KD-40T/Ex ( -P )
Sistema Power Rail:
Características Técnicas:
Consiste de um sistema em que as conexões de alimentação são conduzidas e distribuidas no próprio
trilho de fixação, através de conectores multipolares.
Este sistema visa reduzir o número de interconexões
externas entre os instrumentos e a fonte de alimentação.
Alimentação
Tensão de alimentação
Ripple máximo
Consumo
24Vcc!10%
10%
< 110mA
Circuito de Entrada
Elemento de campo
Linearização do sinal
Tipo
Norma
Corrente de polarização
Isolação galvânica
Pt-100
não
2 ou 3 fios
DIN 43760 (100W a 0oC)
1mA
tripla (entrada/saída/alim.) - 1500V
1
2
3
4
DIP
ON
Programação
Conectores
50oC a 840oC (64 faixas)
-200oC a 510oC (16 faixas)
através de dipswitch e trimpot
Span
Zero
Ajuste
Trilho Condutores
de Alimentação
Circuito de Saída
Conectores
Sinal
programável 4-20mA ou 1-5Vcc
Resistência máx. de loop (corrente)
800W
Impedância da saída (tensão)
250W
Transferência
Trilho de Fixação
<0,1% da faixa (conversão W / mA)
Precisão de calibração
Sistema Plug-in:
Sistema com Borne
Sistema Plug-in
Monitoração de Defeitos (opcional)
Sinalização
Detecção de
led vermelho
falta de alimentação e quebra,
ou curto do cabo de campo
Pontos de comutação
hi / low ajustáveis de 3,7 a 25mA
Programação de saída sob defeitos
Contato auxiliar de defeitos
por chave
para up ou down scale
NF(62,5VA/30W/125Vca/110Vcc/1A)
Versão com alarme
KD-40TA/Ex (-P)
Dados Mecânicos
Invólucro
Dimensões
Grau de proteção
Peso
Temperatura de operação
caixa com bornes
110x87,5x20mm
IP30
120g
0oC a +50oC
Dimensões Mecânicas:
Saída Tensão/Corrente
Defeito Up/Down
Defeito
Led Vermelho
Alimentação
Led Verde
ON
Seleção de
Span
110
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
KD SE
-40 NS
TA E
/Ex
Ajuste Zero
Certificação:
S
S2 1
3
No modelo básico KD-40T/Ex, as conexões dos cabos
de entrada, saída e alimentação são feitas através de
bornes tipo compressão montados na própria peça.
Opcionalmente os instrumentos da linha KD, podem ser
fornecidos com o sistema de conexão plug-in.
Neste sistema as conexões dos cabos são feitas em
conectores tripolares que de um lado possuem terminais de compressão, e do outro lado são conectados ao
equipamento.
Este sistema tem por finalidade facilitar a instalação e o
arranjo da fiação além de contribuir 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: KD-40T/Ex-P.
incluindo não linearidade, histerese e repetibilidade
Desvio térmico
< 2 lA/oC
Tempo de resposta
20ms
Warm up
20 minutos
Seleção de
Zero
Ajuste Span
P1
Marcação do Equipamento
Marcação
P2
[ Br Ex ia/ib ]
Grupos
II C
II B
II A
Lo
155mH
560mH
1H
Co
0,39mF
1,5mF
5,5mF
Um = 250V
Uo = 17V
Io = 15mA
87
,5
20
Po = 64mW
Certificado de Conformidade pelo Cepel EX-085/95-1
3-31
Sense