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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
沈阳上民电气有限公司
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图尔克IM34-11Ex-Ci温度测量放大器
    发布时间: 2025-08-06 15:39    

图尔克 IM34-11Ex-Ci(实际型号应为IM34-11EX-CI)是一款专为危险区域(2 区)设计的本质安全型温度测量放大器,支持热电阻(RTD)、热电偶及毫伏级电压信号的高精度转换与隔离传输。

图尔克IM34-11Ex-Ci温度测量放大器

一、核心功能与防爆特性

1. 多类型温度信号处理

  • 输入兼容性:支持 2/3/4 线制Pt100/Ni100 热电阻(符合 IEC 751 标准)、热电偶(分度号 B/E/J/K/L/N/R/S/T,符合 ITS-90 标准)及 **-160~+160mV 直流电压信号 **,可通过旋转编码开关灵活配置量程(如 - 200°C 至 + 1600°C)。

  • 冷端补偿:内置 Pt100/Ni100 热电阻作为热电偶冷端补偿输入,通过 PACTware 软件启用 “Line Compensation” 模式,确保高精度温度测量(误差≤±0.1% FS)。

2. 本质安全与防爆认证

  • 认证组合

    • ATEX 认证:II 3G Ex nA ic IIC T4 Gc(适用于 2 区危险环境);

    • IECEx 认证:Ex nA ic IIC T4 Gc;

    • 中国 NEPSI 认证:Ex nA ic IIC T4 Gc,符合 GB 3836.8 标准。

  • 安全参数:本质安全回路参数为 U₀=21.9V、I₀=95mA,输入回路符合 EN 60079 标准,输出 0/4-20mA 信号与危险区域完全隔离。

二、技术参数与物理特性

项目规格参数
输入信号类型Pt100/Ni100(2/3/4 线制)、热电偶、-160~+160mV 直流电压
输出信号0/4-20mA(可配置,线性度≤±0.1% FS)
电源电压20-250VAC 或 20-125VDC(宽电压输入,反极性保护)
功耗≤1.5W(典型值 1.2W)
响应时间≤100ms(90% 阶跃响应)
环境温度-25°C 至 + 60°C(工作);-40°C 至 + 80°C(存储)
防护等级IP20(需安装在防爆控制柜内)
安装方式35mm DIN 导轨或面板安装

三、安装与接线规范

1. 本质安全回路布线

  • 线缆选择

    • 危险侧(Ex 区域)必须使用蓝色本质安全电缆(截面积 0.5-1.5mm²,屏蔽层单端接地),例如 Turck IM-CC-3X2BU/2BK。

    • 安全侧可使用普通工业电缆,但需与危险侧线缆分开敷设(间距≥30cm)。

  • 端子定义

    • 危险侧:1/2 号端子接 RTD 或热电偶;

    • 安全侧:3/4 号端子输出 4-20mA,5/6 号端子接电源(20-250VAC 或 20-125VDC)。

2. 接地与抗干扰

  • 单点接地:模块通过导轨框架单点接地(接地电阻≤4Ω),屏蔽层需在安全侧单端接地,禁止在危险区接地或双端接地。

  • 抗干扰措施:远离变频器、电机等干扰源(间距≥30cm),必要时加装 LC 滤波器(如图尔克 IM31-FLT)。

3. 参数配置

  • 量程设置:通过模块顶部的旋转编码开关设置温度范围(如 - 200°C 至 + 1600°C),支持快速现场调试。

  • PACTware 软件调试:需在英文操作系统下安装 PACTware 2.4.16 SP2 及 IM34 专用 DTM,通过 IM-PROG III 编程器连接模块,配置输入类型、输出范围等参数。

四、典型应用场景

1. 石油化工生产

  • 场景:在炼油厂的反应釜区域(2 区),连接 Pt100 热电阻监测工艺温度,通过 IM34-11EX-CI 将信号转换为 4-20mA 输出至 DCS 系统,实现温度闭环控制。

  • 优势:支持 3 线制布线(不对称电阻≤100Ω),适应复杂工业环境。

2. 制药与食品加工

  • 场景:在无菌灌装车间(IIB 类危险环境),连接 K 型热电偶监测杀菌釜温度,输出信号至 PLC 实现精确温控,满足 GMP 合规性要求。

  • 适配:-25°C 低温环境工作能力,兼容食品级不锈钢传感器。

3. 能源与电力

  • 场景:在天然气压缩站(存在甲烷气体),连接毫伏级压力变送器,通过 IM34-11EX-CI 将信号转换为标准电流输出,监测压缩机轴承温度。

五、与同系列型号的差异

型号核心差异适用场景
IM34-11EX-CI支持热电阻、热电偶及毫伏信号输入,宽电压供电复杂温度信号测量
IM34-11EX-i仅支持 4-20mA 模拟量隔离,适用于 0 区 / 1 区简单模拟量信号隔离
IM33-11Ex-Hi支持 HART 通信,无温度测量功能需要数字通信的场景

六、常见故障与排查

1. 输出信号异常

  • 可能原因:输入信号类型与配置不匹配(如热电偶接成 RTD 模式)、电源电压超出范围(如 AC 输入接 DC 电源)。

  • 排查:用万用表验证输入信号类型,检查电源电压是否在 20-250VAC/20-125VDC 范围内。

2. 温度测量偏差

  • 可能原因:冷端补偿未启用或 3 线制布线不对称电阻超过 100Ω。

  • 解决:通过旋转编码开关启用冷端补偿,重新检查布线对称性。

3. PACTware 通信失败

  • 可能原因:编程器未正确连接、软件版本不兼容。

  • 解决:确认 IM-PROG III 编程器与模块连接牢固,更新 PACTware 至最新版本并安装 IM34 专用 DTM。

七、长期维护建议

  1. 定期巡检

    • 每季度用兆欧表测总线绝缘电阻(需≥10MΩ),检查模块表面温度(≤55°C)。

    • 检查冷端补偿模块(如 IM-3-CJT)连接是否松动,必要时更换。

  2. 固件更新:通过 Turck 官网下载最新固件(如 V3.0 以上),修复通信漏洞。

  3. 备件储备:关键场景建议备用 1 块 IM34-11EX-CI 及配套本质安全电缆。

八、认证与合规性

  • 型号后缀含义

    • Ex-CI:表示本质安全型(Ex)及冷端补偿功能(CI);

    • /24VDC:电源为 24V 直流(部分型号支持宽电压输入)。

  • 认证文件:需随货提供 ATEX、IECEx、NEPSI 等认证证书,确保符合当地法规。

总结

IM34-11Ex-Ci(IM34-11EX-CI)的核心价值在于危险区域多类型温度信号的高精度转换与本质安全传输,其宽电压输入和灵活配置能力显著提升了工业自动化系统的可靠性。应用中需严格遵循防爆布线规范,重点关注冷端补偿配置和 PACTware 软件调试,同时通过定期维护保障设备稳定性。如需详细技术文档,可联系图尔克获取《IM 系列温度测量放大器用户手册》。

一、石油化工与能源领域

1. 炼油厂反应釜温度监控

  • 场景:在 2 区危险环境中,连接 Pt100 热电阻监测反应釜内工艺温度(-200°C 至 + 500°C),通过 IM34-11Ex-Ci 将信号转换为 4-20mA 输出至 DCS 系统,实现温度闭环控制。其快速响应模式(热电势坡度≥200μV/s 时切换至 80ms 循环测量)可实时捕捉温度突变,避免过温引发的安全风险。

  • 优势:支持 3 线制布线(不对称电阻≤100Ω),适配复杂工业环境;内置反极性保护,防止接线错误损坏设备。

2. 天然气压缩站设备监测

  • 场景:在甲烷气体环境中,连接 K 型热电偶监测压缩机轴承温度,通过 IM34-11Ex-Ci 的故障输出配置(0mA 或 > 22mA)触发联锁保护,避免设备过热导致爆炸。其 ** 宽电压输入(20-250VAC/20-125VDC)** 可适应偏远地区不稳定电源。

  • 适配:冷端补偿模块 IM-3-CJT(订货号 6900524)的接入,确保高温环境下热电偶测量精度(误差≤±0.1% FS)。

二、制药与食品加工行业

1. 杀菌釜精确温控

  • 场景:在无菌灌装车间(IIB 类危险环境),连接 J 型热电偶监测杀菌釜温度(0°C 至 + 160°C),通过 IM34-11Ex-Ci 输出信号至 PLC,实现 ±0.5°C 的温控精度,满足 GMP 合规性要求。其线性度≤±0.1% FS的特性确保工艺参数可追溯。

  • 合规性:ATEX/IECEx 认证覆盖 IIB 类气体环境,接地系统(单点接地 + 屏蔽层单端接地)有效抑制电磁干扰。

2. 洁净室环境监测

  • 场景:在存在乙醇蒸汽的洁净室中,连接 Pt100 热电阻监测空调系统送风温度,IM34-11Ex-Ci 的本质安全回路(U₀=21.9V,I₀=95mA)确保防爆安全性,同时支持毫伏级信号输入,适配高精度温湿度变送器。

三、冶金与重工业

1. 高炉炉温实时监测

  • 场景:在炼铁高炉(2 区危险环境),连接 S 型热电偶监测炉内温度(0°C 至 + 1600°C),IM34-11Ex-Ci 的快速模式可捕捉炉温突变(如喷煤不均导致的局部过热),通过 DCS 系统及时调整工艺参数。其 ** 宽温工作范围(-25°C 至 + 60°C)** 适应高温车间环境。

  • 抗干扰:远离变频器等干扰源(间距≥30cm),必要时加装 LC 滤波器(如图尔克 IM31-FLT)。

2. 轧钢过程温度控制

  • 场景:在热轧生产线中,连接 3 线制 Pt100 监测轧辊温度,IM34-11Ex-Ci 的线性化输出(温度值与 4-20mA 信号严格对应)确保轧钢厚度精度,减少废品率。其可插拔端子设计(2.5mm² 导线兼容)便于快速维护。

四、快速温度变化与安全联锁场景

1. 化学反应釜实时监控

  • 场景:在化工合成反应中,连接 E 型热电偶监测反应液温度,IM34-11Ex-Ci 的快速模式(响应时间≤80ms)可实时捕捉放热反应的温度峰值,通过故障输出配置(如温度超限时输出 22mA)触发紧急冷却系统,防止反应失控。

  • 可靠性:内置数据记录器(8000 个测量点存储)可追溯温度变化曲线,便于事故分析。

2. LNG 储罐低温监测

  • 场景:在液化天然气储罐(-162°C 超低温环境),连接 4 线制 Pt100 监测罐壁温度梯度,IM34-11Ex-Ci 的冷端补偿功能(通过 PACTware 软件启用)消除环境温度对测量的影响,确保泄漏预警的准确性。其本质安全电缆(蓝色,截面积 0.5-1.5mm²)适配低温环境。

五、与其他工业系统的集成

1. DCS/PLC 系统无缝对接

  • 场景:通过 PACTware 软件配置 IM34-11Ex-Ci 的输出范围(如 0-100°C 对应 4-20mA),可直接接入西门子 S7-300/400、ABB AC800F 等 DCS 系统,实现集中监控与数据分析。其0/4-20mA 双模式输出兼容不同 PLC 输入模块。

  • 调试工具:IM-PROG III 编程器(订货号 7525111)支持现场参数修改,无需断开回路。

2. 能源管理系统(EMS)

  • 场景:在分布式能源站中,连接毫伏级压力变送器监测蒸汽管道压力,IM34-11Ex-Ci 将信号转换为标准电流输出至 EMS,实现能源消耗的实时计量与优化调度。其宽电压输入特性适应柴油发电机等不稳定电源。

六、与同系列型号的差异化场景

型号核心差异适用场景
IM34-11Ex-Ci支持热电偶、热电阻及毫伏信号,快速模式与冷端补偿高精度温度监测、快速温度变化场景
IM34-11Ex-i无冷端补偿,仅支持模拟量隔离简单温度信号隔离
IM33-11Ex-Hi支持 HART 通信,无温度测量功能需要数字通信的场景

总结

IM34-11Ex-Ci 的核心价值在于危险区域复杂温度信号的高精度转换与本质安全传输,其快速响应、宽电压输入及灵活配置能力显著提升了工业自动化系统的可靠性。重点应用领域包括:


  • 高危工艺控制(如石油化工反应釜、天然气压缩站);

  • 精密制造场景(如制药杀菌釜、冶金轧钢);

  • 快速温度变化监测(如化学反应、能源设备);

  • 安全联锁系统(故障输出触发保护措施)

  • IC300RCS210H    

  • IC693MDL 752E    

  • IC693MDL 752F    

  • IC693MDR390C    

  • IC693CMM302M    

  • IC693MDL655F    

  • IC695ALG708-AA    

  • IC200ALG240-EC    

  • IC693PWR321X    

  • IC693PWR321Y