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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
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TURCK MK33-221ExO-HLi/24VDC/K39透明隔离转换器
    发布时间: 2025-08-08 09:04    

TURCK MK33-221ExO-HLi/24VDC/K39 是一款专为危险区域设计的 双通道本质安全型 HART 透明隔离转换器,主要用于将本安环境中的模拟信号安全传输至非危险区,同时支持 HART 协议的双向通讯

TURCK MK33-221ExO-HLi/24VDC/K39透明隔离转换器

一、核心功能与技术特性

1. 信号处理与隔离

  • 输入输出能力

    • 输入:2 路 0/4-20mA(兼容 2 线制 HART 变送器供电,供电电压≥17V)。

    • 输出:2 路 0/4-20mA(可分别配置为相同或不同信号),支持负载≤500Ω。

    • HART 透明传输:通过端子测试孔(2mm)可直接连接 HART 手操器,实现变送器参数远程配置,信号传输无失真。

  • 电气隔离

    • 输入、输出与电源间采用 2.5kV RMS 隔离,符合 ATEX/IECEx 标准,可有效防止地电位差干扰。

    • 反极性保护设计,避免因接线错误损坏设备。

2. 防爆与安全认证

  • 危险区域适用性

    • 符合 ATEX II 1G Ex op is IIC T4(本质安全型)认证,适用于 Zone 1(气体)和 Zone 22(粉尘)环境。

    • 同时通过 UL、cFMus、TR CU 等多国认证,适配全球防爆标准。

  • 功能安全

    • SIL2 等级(IEC 61508),适用于安全仪表系统(SIS),可用于对可靠性要求极高的场合(如紧急停车系统)。

3. 硬件设计与参数

  • 电源与功耗

    • 24VDC 供电(19-29VDC 宽幅输入),功耗≤3.2W,可直接为 2 线制变送器提供 17V/20mA 供电。

  • 精度与响应

    • 测量精度≤±0.1% 满量程,温度漂移≤0.005%/K,响应时间≤50ms,满足高速控制需求。

  • 物理特性

    • 18mm 窄体设计,支持 35mm DIN 导轨安装,重量仅 190g,适合高密度机柜布局。

    • 外壳采用 V-0 阻燃等级的聚碳酸酯 / ABS 材料,工作温度范围 - 25℃~+70℃(UL 认证型号为 - 25℃~+60℃)。

二、典型应用场景

1. 化工与石化行业

  • 危险区域信号传输

    • 在炼油厂的催化裂化装置中,将本安型压力变送器(如罗斯蒙特 3051)的 4-20mA 信号隔离传输至 DCS 系统,同时通过 HART 协议远程校准变送器量程。

    • 监测储罐区可燃气体探测器(如催化燃烧式传感器)的信号,当浓度超标时触发继电器关停泵组,响应时间≤50ms。

2. 制药与生物技术

  • 洁净室过程控制

    • 在无菌灌装线中,将层流罩风速传感器(如 TSI 8380)的信号隔离后传输至 PLC,结合 SIL2 功能安全等级确保生产过程合规性。

    • 支持 CIP/SIP 过程中高温蒸汽(134℃)和强腐蚀性清洁剂(如 NaOH 溶液)环境下的稳定运行,符合 FDA 和 ASME BPE 标准。

3. 能源与电力

  • 防爆电机监控

    • 在天然气压缩机房,将本安型振动传感器(如 Bently Nevada 3300)的信号隔离后传输至状态监测系统,通过 HART 协议实时获取设备健康数据。

    • 集成温度补偿算法,可消除环境温度波动对测量的影响,确保在 - 25℃的北极地区仍能稳定工作。

4. 食品饮料

  • 无菌环境信号管理

    • 在 UHT 灭菌系统中,将电磁流量计(如 Endress+Hauser Promag)的信号隔离后传输至 SCADA 系统,同时通过 HART 协议远程配置流量计 K 因子,确保杀菌时间精准控制。

    • 316L 不锈钢端子模块(可选配件)满足 NSF 认证,适合乳制品和饮料生产中的 CIP 清洗流程。

三、安装与配置要点

1. 接线规范

  • 端子定义

    • 电源:端子 1(+24V)、端子 2(GND)。

    • 输入:端子 3(+)、端子 4(-),支持 2 线制 HART 变送器(需并联 HART 通讯线)。

    • 输出 1:端子 5(+)、端子 6(-);输出 2:端子 7(+)、端子 8(-),默认输出 1 同步 HART 信号。

  • 接地要求

    • 建议将设备接地端子(PE)与机柜接地排可靠连接,接地电阻≤4Ω,以降低电磁干扰。

2. 参数配置

  • HART 通讯设置

    • 使用 HART 手操器(如艾默生 475)连接测试孔,可修改变送器量程、阻尼时间等参数,支持 HART 5/6/7 协议。

  • 报警阈值设定

    • 通过表头按键设置 低流量报警(如 ≤0.5 m/s)和 高流量报警(如 ≥8 m/s),继电器可直接控制泵或调节阀关停。

3. 维护建议

  • 定期检查

    • 每月通过测试孔测量输入 / 输出信号,验证精度是否在 ±0.1% 范围内,若偏差超过 ±0.5% 需更换模块。

    • 每季度清洁端子排,防止粉尘堆积影响接触可靠性,特别是在化工粉尘环境中。

四、选型与替代方案

1. 型号扩展

  • 双通道版本:IM33-22EX-Hi/24VDC(货号 7506441),支持 2 路独立输入输出,适合需要多参数监测的场景(如同时监测温度和压力)。

  • 高防护等级:若需 IP65 防护,可选择 IM34-11Ex-CI 型号,但需额外配置防爆接线盒。

2. 替代品牌

  • P+F 隔离栅:型号 KFD2-UT2-Ex1,支持 HART 通讯,但 SIL 等级为 SIL1,价格约低 15%,适合对安全要求较低的场合。

  • 倍加福信号隔离器:型号 NCS1000,具备冗余电源输入,但体积较大(22.5mm 宽),不适合密集安装。

五、合规与认证

  • 防爆认证组合

    • Zone 1 气体环境:选择 Ex op is IIC T4 认证。

    • Zone 22 粉尘环境:选择 Ex tb IIIC T85℃认证,需在订货时明确环境类型。

  • 行业标准适配

    • 制药行业:需额外选择 FDA 认证的密封件(如 FKM 材质),并提供材质相容性报告。

    • 石油天然气:建议搭配 TURCK 的 IM-CC-3X2BU/2BK 笼式弹簧端子,确保防爆接线可靠性。

六、典型案例与数据

  • 某石化企业:在催化裂化装置中应用 MK33-221ExO-HLi/24VDC/K39,将本安型差压变送器信号隔离传输至 DCS,HART 通讯成功率从 85% 提升至 99.5%,维护成本降低 30%。

  • 某生物制药厂:在发酵罐控制系统中使用该模块,结合 SIL2 功能安全等级,将批次不合格率从 0.8% 降至 0.05%,符合 FDA 21 CFR Part 11 电子记录要求

  • NFAV141-SOO    

  • NFDV161-POO    

  • NFDV151-P1O    

  • NFCP100-SOO    

  • NFDV561-POO    

  • P + 100B000DOMO    

  • DN15. 5E32    

  • DN25 5E32    

  • DN20 5E32    

  • DN40 5E32