Srovės keitiklis yra įtaisas, kuris kintamos arba nuolatinės elektros srovės signalus paverčia analoginiais prietaisų signalais, kad juos būtų galima naudoti ir lengvai interpretuoti tam tikros pramoninės valdymo sistemos. Dažniausiai iš išorės jie nelabai atrodo; paprastai jie yra kvadrato arba stačiakampio formos ir gali būti panašūs į nešiojamąjį garsiakalbį su įvesties ir išvesties kabelių lizdais. Tačiau jų funkcija labai svarbi atliekant įvairias mechanines operacijas. Elektra yra būtina daugelio tipų mašinoms ir didelės galios procesams gamyboje ir kitose pramonės srityse valdyti. Tačiau paprastas įrenginių prijungimas prie lizdų ne visada yra geriausias sprendimas, todėl čia atsiranda keitikliai. Įrenginys paima neapdorotą energiją iš šaltinio ir paverčia ją tiksliai tokiais įvesties kiekiais, kurių reikalauja aparatas. Šio proceso inžinerija gali būti gana sudėtinga, tačiau paprastas jo veikimo faktas daugeliu atvejų yra svarbiausias aspektas.
Keitikliai paprastai
Apskritai terminas „keitiklis“ vartojamas bet kuriam įrenginiui ar mechanizmui, kuris elektros energiją paverčia kitomis energijos rūšimis. Keitikliai dažniausiai yra garso garsiakalbių dalis, pavyzdžiui, jie elektros energiją paverčia garso energija; slėgio keitikliuose jie virsta elektros signalizacija. Tačiau kombinuotas terminas „srovės keitiklis“ paprastai naudojamas tik nustatymuose, kuriuose reikia konvertuoti kintamosios srovės (AC) arba nuolatinės srovės (DC) elektros srovės signalus į analoginio signalo bazę. Jie konvertuoja išmatuotą kintamosios srovės arba nuolatinės srovės vertę, galbūt variklio arba siurblio maitinimą, į 4–20 miliamperų (mA) nuolatinės srovės analoginio proceso vertę arba į 3–15 psi pneumatinį signalą, skirtą pneumatinėms valdymo sistemoms. Atrodo, kad šie įrenginiai paprastai veikia su įprasta elektra, tačiau keitiklis reguliuoja energiją ir išėjimą.
Pagrindiniai naudojimo būdai
Dabartiniai keitikliai buvo plačiai naudojami aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose, nes buvo kompiuterizuojamos didelės gamybos įmonės, tokios kaip naftos perdirbimo gamyklos. Dauguma iki tol buvo valdomi pneumatinėmis valdymo sistemomis dėl pneumatikos vidinės saugos degioje ir sprogioje aplinkoje. Kad kompiuteriai galėtų naudoti realaus laiko informaciją, gaunamą iš daugelio pneumatinių procesų siųstuvų, matuojančių temperatūrą, slėgį, srautus, lygius ir kitus kintamuosius, jų pneumatiniai išėjimai turėjo būti konvertuojami į elektroninius signalus naudojant slėgį.
Šiose gamyklose taip pat buvo šimtai pneumatiniu būdu valdomų valdymo vožtuvų, kurie turėjo gauti išvesties instrukcijas iš valdymo kompiuterio. Daugeliu atvejų tie kompiuteriai siųsdavo signalus kaip 4-20 mA nuolatinės srovės analoginės srovės signalus. Tam reikėjo srovės konvertavimo į pneumatinę. Pramonė netrukus pavadino šiuos I–P arba I/P keitiklius, o „I“ reiškia srovės įvestį, o „P“ reiškia pneumatinį išėjimą.
Magnetinių laukų svarba
Dauguma I/P keitiklių savo elektroninius signalus paverčia pneumatiniais, leisdami srovę per suvyniotą ritę magnetiniame lauke, kuri moduliuoja priešslėgio antgalį pneumatinėje pilotinėje grandinėje, kuri užtikrina 3–15 psi pneumatinį išėjimą. Slėgis į srovės įrenginius naudoja slėgio diafragmas, kurios yra mechaniškai sujungtos su sužadintais įtempimo matuokliais, pjezo jutikliais arba talpos jutikliais, kurie valdo išvesties stiprintuvo sekciją. Tada jie perduoda reikiamą 4-20 mA nuolatinės srovės išėjimą į valdymo sistemas.
Konversijos įrenginiai
Valdymo pramonėje šis terminas taip pat vartojamas konkretiems konvertavimo įrenginiams apibrėžti. Šie įrenginiai pakeičia 4-20 mA DC analoginius proceso signalus į 3-15 psi analoginius pneumatinius signalus, kad įjungtų proporcingus pneumatinius valdymo vožtuvus arba konvertuotų slėgio signalus į proporcingus 4-20 mA DC analoginius proceso signalus. Šie matavimai paprastai naudojami normaliai veikiančiam procesui apibūdinti. Konvertuojant faktinius prietaiso signalus į šiuos standartizuotus diapazonus, galima pastebėti matavimus, kurie nepatenka į šiuos diapazonus, ir naudoti juos diagnostikoje.
Specifiniai jutikliai keitikliai
Tam tikri jutiklių tipai, dažniausiai tie, kurie matuoja galios laidininko magnetinį srautą, kad nustatytų mašinų ir proceso įrangos pavaros variklio sroves, taip pat gali turėti srovės keitiklio pavadinimą. Paprastai tai susiję su analoginio miliamperio arba įtampos signalo perdavimu valdymo sistemoms.
Kietosios šerdies keitikliai turi uždaros kilpos žiedinius transformatorius, kurie turi būti užstumti ant laikinai atviro maitinimo laidininko galo. Kita vertus, padalytų gyslų keitikliai turi atverčiamą transformatoriaus žiedo pusę, kurią galima laikinai atidaryti, kad žiedą būtų galima paslysti aplink laidininką, kurio negalima atjungti. Paprastai juose yra lygintuvas ir reguliuojama išėjimo kondicionavimo grandinė, kad būtų galima atlikti specifinius analoginių valdymo sistemų kalibravimus.