Описание
Сначала представляю вам специализированный модуль усилителя сигнала для аналоговых сенсоров — YOKOGAWA 16137-188; ссылка на продукт (пожалуйста, предоставьте фактическую ссылку, чтобы она была интегрирована в текст вместе с брендом и моделью, и в дальнейшем будет добавлена в соответствующие разделы). Данный модуль от Yokogawa относится к серии компонентов для систем распределенного управления процессами (DCS) CENTUM VP, предназначенной для усиления слабых аналоговых сигналов от сенсоров (термокупели, тензодатчики, датчики концентрации) и передачи их без искажений на контроллер DCS — критически важно для объектов с длинными кабелями (например, трубопроводы, крупные промышленные комплексы), где сигналы часто ослабляются или подвергаются электромагнитным помехам.
Описание продукта
YOKOGAWA 16137-188 — это модуль усилителя с высоким коэффициентом усиления, разработанный для обработки слабых милливольтных сигналов (0–100 мВ) и преобразования их в стандартные промышленные сигналы (4–20 мА или 0–10 В DC), удобные для считывания контроллером Yokogawa CENTUM VP. Модуль YOKOGAWA 16137-188 отличается низким уровнем собственного шума (<5 мВ) — это гарантирует, что слабые сигналы от сенсоров (например, 1 мВ от термокупели) не искажаются шумом модуля, сохраняя точность измерений. Благодаря компактной конструкции для монтажа на DIN-рейку YOKOGAWA 16137-188 легко интегрируется в шкафы автоматизации и совместим с другими компонентами Yokogawa (например, модули изоляции 16138-100, модули фильтрации 16139-050), что позволяет строить комплексные схемы обработки сигналов. Особенно важно отметить, что YOKOGAWA 16137-188 поддерживает двустороннюю изоляцию — он электрически изолирует входной сигнал от выходного и питания, что предотвращает передачу помех от цепи питания или других устройств на сенсор и контроллер. Также YOKOGAWA 16137-188 оснащен встроенным фильтром низких частот (LPF), который подавляет высокочастотные помехи (например, от электродвигателей, трансформаторов), часто возникающие в промышленных сетях. Все эти особенности делают YOKOGAWA 16137-188 неотъемлемым элементом для систем, где требуется передача слабых сигналов на большие расстояния (до 1000 м) без потери точности — например, в нефтегазовых трубопроводах, где сенсоры установлены на дистанции от контроллеров DCS.
Параметры продукта
- Производитель: Yokogawa
- Модель: 16137-188
- Тип модуля: Модуль усилителя сигнала для слабых аналоговых сигналов
- Характеристики входного сигнала:
- Тип: Милливольтные сигналы
- Диапазон: 0–100 мВ DC (конфигурируемый под конкретный сенсор)
- Входное сопротивление: >100 кОм (чтобы не загружать сенсор)
- Характеристики выходного сигнала:
- Тип: Стандартные промышленные сигналы (конфигурируемый)
- Диапазоны: 4–20 мА DC (нагрузка ≤ 500 Ом) или 0–10 В DC (нагрузка ≥ 10 кОм)
- Коэффициент усиления: 40–100 раз (конфигурируется через внутренние перемычки или ПО Yokogawa FieldMate)
- Уровень собственного шума: <5 мВ (в диапазоне частот 0–1 кГц)
- Напряжение питания: 24 В DC (универсальный вход, допустимый диапазон 18–30 В DC)
- Температурный диапазон эксплуатации: -10 °C до +60 °C
- Уровень защиты (IP): IP20 (для корпуса модуля)
- Изоляция: Двусторонняя (вход-выход: 250 В AC, вход-питание: 250 В AC)
- Фильтрация: Встроенный фильтр низких частот (LPF), частота среза 10 Гц (конфигурируемая)
- Сертификации: CE, UL 508, IEC 61010-1, ATEX (Zone 2)
- Совместимость с оборудованием:
- DCS: Yokogawa CENTUM VP, Yokogawa CS 3000
- Сенсоры: Yokogawa Thermocouple K/J, Honeywell Strain Gauges, Endress+Hauser Conductivity Sensors
Преимущества и особенности
- Высокая точность и низкий шум: <5 мВ собственного шума и стабильный коэффициент усиления делают YOKOGAWA 16137-188 идеальным для усиления слабых сигналов — например, при измерении температуры с точностью ±0.1 °C с помощью термокупели.
- Двусторонняя изоляция: Изоляция входа от выхода и питания предотвращает передачу электромагнитных помех и заземляющих токов, что критично для объектов с длинными кабелями (например, трубопроводы длиной >500 м), где помехы часто искажают сигналы.
- Гибкая конфигурация: Возможность выбора выходного сигнала (4–20 мА/0–10 В) и коэффициента усиления (40–100 раз) позволяет адаптировать YOKOGAWA 16137-188 к разным типам сенсоров и требованиям DCS, без необходимости в нескольких специализированных модулях.
- Устойчивость к суровым условиям: Работа в диапазоне -10 °C до +60 °C и сертификация ATEX Zone 2 делают модуль подходящим для эксплуатации в открыточных объектах (нефтегазовые площадки) или цехах с агрессивным климатом.
- Легкая интеграция с DCS CENTUM VP: Полная совместимость с системой Yokogawa CENTUM VP означает, что YOKOGAWA 16137-188 не требует дополнительного программного обеспечения для настройки — параметры модуля можно конфигурировать через стандартное ПО DCS.
Случаи применения в отраслях
- Нефтегазовая отрасль: На трубопроводах транспортировки нефти YOKOGAWA 16137-188 используется для усиления сигналов от тензодатчиков (0–50 мВ), измеряющих давление нефти. Модуль преобразует сигнал в 4–20 мА и передает его на контроллер CENTUM VP через длинный кабель (800 м) — без усилителя сигнал был бы слишком слабым для точного считывания.
- Химическая промышленность: В цехах по производству полимера YOKOGAWA 16137-188 обрабатывает сигналы от датчиков концентрации мономеров (0–20 мВ). Модуль подавляет высокочастотные помехи от смесительных агрегатов и передаёт стабильный сигнал 0–10 В на DCS, позволяя операторам точно регулировать состав реакционной смеси.
- Энергетика (ТЭС): В электростанциях YOKOGAWA 16137-188 усиляет сигналы от термокупелей (0–100 мВ), измеряющих температуру подшипников турбины. Двусторонняя изоляция модуля предотвращает искажения сигнала током генератора, сохраняя точность контроля температуры и предотвращая перегрев подшипников.
- Промышленные трубопроводы: В трубопроводах для транспортировки газа YOKOGAWA 16137-188 работает с датчиками расхода (0–30 мВ), установленных на дистанции 1 км от контроллера. Модуль увеличивает сигнал до 4–20 мА, что гарантирует его передачу без потерь и позволяет операторам отслеживать расход газа в реальном времени.
Сравнение с конкурентами
Сравним YOKOGAWA 16137-188 с аналогичным модулем усилителя Siemens 7NG3211-0AN00:
| Параметр | YOKOGAWA 16137-188 | Siemens 7NG3211-0AN00 |
|---|---|---|
| Входной диапазон | 0–100 мВ DC | 0–50 мВ DC |
| Коэффициент усиления | 40–100 раз (конфигурируемый) | 50 раз (фиксированный) |
| Уровень собственного шума | <5 мВ | <10 мВ |
| Изоляция | 250 В AC (вход-выход/питание) | 150 В AC (вход-выход) |
| Совместимость с DCS | Yokogawa CENTUM VP/CS 3000 | Siemens PCS 7 |
| Фильтрация | Встроенный LPF (10 Гц) | Без встроенного фильтра |
Как видно из таблицы, YOKOGAWA 16137-188 имеет преимущество в плане более широкого входного диапазона, настраиваемого коэффициента усиления, низкого шума и более надежной изоляции — это делает его предпочтительным для сложных приложений с слабыми сигналами и длинными кабелями. Siemens модель подходит для простых систем, но уступает по гибкости и защите от помех.
Рекомендации по выбору
При выборе YOKOGAWA 16137-188 учитывайте следующие факторы:
- Тип сенсора и сигнала: Если вы используете сенсоры с слабыми милливольтными сигналами (0–100 мВ) — например, термокупели, тензодатчики — YOKOGAWA 16137-188 идеально подходит; для сенсоров с уже стандартными сигналами (4–20 мА) усилитель не требуется.
- Длина кабеля: Для объектов с кабелями >100 м YOKOGAWA 16137-188 необходим для поддержания точности сигнала — без усилителя сигнал ослабнет, и контроллер не сможет точно считать параметры.
- Уровень помех: Если на объекте высокий уровень электромагнитных помех (например, много электродвигателей, трансформаторов) — двусторонняя изоляция и фильтр YOKOGAWA 16137-188 защитят сигнал от искажений, в то время как модули без изоляции не гарантируют стабильную работу.
- Совместимость с DCS: Если ваша система основана на Yokogawa CENTUM VP/CS 3000, YOKOGAWA 16137-188 обеспечит полную интеграцию и простоту настройки; для других DCS проверяйте совместимость с выходными сигналами модуля (4–20 мА/0–10 В).
Меры предосторожности
- Установка: Монтируйте YOKOGAWA 16137-188远离 источников сильных электромагнитных помех (например, трансформаторы, крупные двигатели) — это снизит риск искажения сигнала помехами окружающей среды.
- Подключение сенсора: Используйте экранированные кабели для подключения сенсора к модулю — экран должен быть заземлен только с одной стороны (у сенсора), чтобы избежать возникновения заземляющих токов, которые могут повредить YOKOGAWA 16137-188.
- Проверка коэффициента усиления: Перед запуском убедитесь, что коэффициент усиления настроен под конкретный сенсор (например, 50 раз для сигнала 0–50 мВ) — неправильное усиление приведет к искажению выходного сигнала и ошибкам в измерениях.
- Диагностика: Регулярно проверяйте выходной сигнал модуля с помощью мультиметра — при обнаружении аномалий (например, сигнал вне диапазона 4–20 мА) проверьте кабель, сенсор и питание YOKOGAWA 16137-188.
- Хранение: Перед установкой храните YOKOGAWA 16137-188 в оригинальной упаковке, защищенной от влаги и пыли, при температуре -20 °C до +70 °C — это предотвращает коррозию контактов и сохранение параметров модуля.

16137-188

