Aktuální vydání

celé číslo

03

2024

Automatizační technika v energetice a teplárenství, úspory energie

Snímače teploty

celé číslo

Elektropneumatické převodníky Fairchild

V letošním čísle 3 časopisu Automa se čtenáři mohli seznámit s přehlednou nabídkou regulátorů tlaku a v čísle 6 s nabídkou objemových zesilovačů a pneumatických relé amerického výrobce Fairchild Industrial Products. Předkládaným přehledovým článkem o nabídce elektropneumatických převodníků se tento miniseriál uzavírá.
 
Elektropneumatické převodníky jsou používány jako přechodový prvek mezi elektrickou (většinou řídicí) částí systémů a pneumatickou (většinou pracovní) částí systémů v mnoha průmyslových oborech a Fairchild zde opravdu má co nabídnout. Provedení skříní všech typů převodníků je robustní, z duralových tlakových odlitků lakovaných epoxidovým lakem, rovněž veškeré jejich vnitřní díly jsou kovové. To, kromě důsledného systému řízení jakosti, přispívá k vynikající životnosti a spolehlivosti těchto přístrojů. Vysoký dovolený napájecí tlak 0,7 až 1 MPa (typ T1 750 až 7 MPa) většinou nevyžaduje použití regulátoru tlaku na vstupu. K dalším úsporám přispívá i malá vlastní spotřeba vzduchu. Většina typů je použitelná v teplotách od –40 °C a je dodávána také ve variantách pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchu. Uživatel může vybírat z dvanácti základních typů podle požadovaného tlakového rozpětí na výstupu, podle průtoku nebo dalších charakteristik. Na několik typů se podíváme podrobněji.
 

Elektropneumatické převodníky s řídicí cívkou v magnetickém poli

 
Za základní typovou řadu je možné považovat typ T6000. Jde o klasickou mechanickou konstrukci s řídicí cívkou v permanentním magnetickém poli, která ovládá řídicí trysku; regulovaný tlakový signál je potom zesílen v zesilovacím stupni převodníku na standardní výstupní tlakový signál. Řídicí elektrický signál lze volit 4 až 20 mA, 10 až 50 mA, 0/1 až 5 V, 1 až 9 V nebo 0 až 10 V. Výstup je volitelný v rozsahu 20 až 100 kPa (nejčastěji), 20 až 180 kPa, 40 až 200 kPa nebo 0 až 200/400/800 kPa. Převodníky s posledně uvedenými tzv. rozšířenými rozsahy (0 až 200/400/800 kPa) se od ostatních liší dalším připojeným zesilovacím stupněm. K elektrickému připojení se obvykle používá připojovací konektor DIN (označení TD, obr. 1) nebo svorkovnice na těle převodníku (označení TT, obr. 2). Rozměry přístroje jsou přibližně 100 × 40 × 80 mm, napájecí tlak do 0,8 MPa, průtok 15 m3/h. K dispozici jsou i verze do prostředí s nebezpečím výbuchu s vnitřní bezpečností (Exi) nebo v pevném závěru (Exd). Standardním příslušenstvím je adaptér na lištu DIN, adaptér pro upevnění na konstrukci a připojovací šroubení. Dále je možné volit mezi předními nebo zadními vývody. Nevyužité vývody se zaslepují přiloženými šroubovými zátkami. Velmi široké jsou možnosti nastavení nuly nebo rozsahu, včetně obrácení funkce – např. místo 20 až 100 kPa je výstup 100 až 20 kPa. Kromě řídicí proudové smyčky převodník nemá žádné další elektrické napájení.
 

Elektropneumatické převodníky s piezoelektrickým ovládáním

 
Vzhledovou i funkční kopií typu T6000 je typová řada T7800, zcela odlišný je však princip převodu elektrického signálu na tlakový. Klasická cívka v permanentním magnetickém poli je zde nahrazena keramickou membránou, která je řídicím signálem prohýbána pomocí piezoelektrického akčního členu, a tím je nastavována řídicí vzduchová tryska. Větší složitost tohoto řešení je vyvážena velkou odolností proti vibracím v důsledku minimalizace pohyblivých hmot. Na obr. 3 je převodník T7800 v provedení v pevném uzávěru.
 

Převodníky pro velký průtok a tlak

 
Pro úlohy s požadavkem na velký průtok jsou určeny převodníky typové řady T5700. Tyto převodníky s klasickou konstrukcí cívka v magnetickém poli mají standardní tlakový výstup 20 až 100 kPa, ale průtok vzduchu až 80 m3/h. Specialitou tohoto typu je vestavěný regulátor napájecího tlaku s dovoleným vstupním tlakem 1 MPa, který stabilizací napájecího tlaku minimalizuje vliv kolísání vstupu na výstupní tlak.
 
Poměrně unikátní je typová řada T1750, určená pro vysoký tlak. Výstupní tlakový rozsah převodníku je 0 až 2 MPa nebo 0 až 5 MPa s napájecím tlakem do 7 MPa. Jde o nejmodernější konstrukci s vestavěným mikroprocesorem, který řídí miniaturní vstupní a výstupní ventilek v řídicí komoře na základě měření tlaku na výstupu a na základě jeho porovnání s požadovanou hodnotou tlaku danou úrovní vstupního signálu. Výstupní tlak je průběžně indikován na vestavěném LCD. Zobrazení je nastavitelné z miniaturní vestavěné klávesnice, stejně jako některé další charakteristiky přístroje. Velkému tlakovému rozsahu odpovídá i velká hodnota průtoku 200 m3/h.
 

Závěr

 
Rozsah článku nedovoluje věnovat se podrobněji všem nabízeným typům elektropneumatických převodníků. Neuvedli jsme zde např. typ T5221 s plynule nastavitelným výstupním rozsahem 0 až 1 MPa, digitální typy T7900, T7950 atd. Zájemce o uvedenou problematiku se může podrobněji informovat na www.fairchildproducts.com nebo se obrátit přímo na zástupce pro ČR, kterým je SPA Praha, s. r. o.
Ing. Bohumír Sládek, SPA Praha, s. r. o.
 
 
Obr. 1. Převodník TD6000 s příslušenstvím
Obr. 2. Převodník TT6000, rozsah 0 až 200 kPa
Obr. 3. Převodník T7800 v pevném závěru