Damit das robuste Thermoelement nicht plötzlich ausfällt

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Regelmäßige Kontrollen des Widerstands

Regelmäßige Kontrollen des Widerstands im Thermoelement-Messkreis können darauf hinweisen, dass der Messwertaufnehmer wegen nachlassender Genauigkeit getauscht werden sollte. Auch ein bevorstehender Totalausfall des Sensors lässt sich damit vorhersagen. Wenn die Leiter von Thermoelementen oxidieren, werden sie spröde und brechen bei Biegung oder Vibrationen leichter.

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Thermoelemente im Rahmen einer geplanten Instandhaltungsmaßnahme auszuwechseln, ist einfacher und kosteneffektiver als der Tausch während des Betriebs. Die Firma Data Track Process Instruments (Vertrieb CompuMess) hat in ihrer neuen Reihe von hutschienenbasierten Messwandlern und PID-Reglern eine Lösung für dieses häufige Problem entwickelt. Die Serie Tracker 300 bietet standardmäßig die Funktionalität, den Widerstand eines angeschlossenen Thermoelements fortlaufend zu messen, um einen Austausch anzufordern, bevor sich Auswirkungen auf den Prozess ergeben oder der Totalausfall eintritt.

Viele Industrieanwendungen mit Prozesskontrolle benötigen eine robuste Messdatenerfassung zum Regeln und Überwachen. In der Industrie werden meist Lösungen auf Hutschiene bevorzugt, deren Spannungsversorgung mit Netzspannung oder 24 V erfolgt. DIe überwiegend aktiven Messwandler trennen den Sensor von der Auswertung bzw. Datenverarbeitung galvanisch. Falls nötig können die Sensoren vom Messwandler mit Spannung versorgt werden. Zur Auslese stehen mehrere Eingänge bereit. Das kann beispielsweise ein Messdraht sein, um Widerständen zu vermessen.

Die Genauigkeit eines Thermoelementes

Messgrößen wie Temperatur oder Druck sind oft kompliziertere Funktionen der Sensorsignale, weshalb Messwandler die Werte linearisieren und direkt den Wert der physikalischen Messgröße ausgeben. Die Temperaturfunktion eines Thermoelements ist nur in Näherung linear. Die Koeffizienten für gängige Thermoelemente sind bereits im T300 gespeichert, so dass eine automatisierte normgemäße Linearisierung erfolgt. Damit sind Messungen bis zur Genauigkeitsklasse des Sensors möglich.

Für höhere Genauigkeiten oder spezielle Anwendungen sind beliebige Kennlinien zur Nachkalibrierung nötig. Das Modul unterstützt 18 zusätzliche Stützpunkte, die einen Polygonzug einer solchen Kennlinie festlegen. Da insbesondere Leitrechner oder Leitungen Störungen zeigen, ist für die Anlagensicherheit ein autonomes System hilfreich. Jedes Modul der Tracker-Serie arbeitet autark. So lässt sich ein Behälter über einen Temperatursensor und Heiz- und Kühlschleifen mit einer automatischen PID- (Proportional-Integral-Differential-)Regelung auf einer konstanten Temperatur halten, ohne dass ein Steuerrechner benötigt wird. Alarmsignale bei Über- oder Unterschreitung von definierten Schwellwerten und Hysterese sind möglich.

Der Beitrag erschien zuerst auf dem Portal unserer Schwestermarke elektronikpraxis.

* Dr. Michael Würkner ist Produktmanager für OEM und Messdatenerfassung bei CompuMess Elektronik und verantwortlich für die universelle Messdatenerfassung.

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