LG200溫度變送器:把冷熱變成電流的一體化“溫度翻譯官”

更新時(shí)間:2026-02-04

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在化工、電力、冶金、食品制藥、環(huán)保水處理這些流程工業(yè)里,溫度是最常被測(cè)、也最重要的過程變量之一。PLC、DCS、記錄儀真正能“聽懂”的,并不是鉑電阻的歐姆值,而是像4–20 mA、HART、RS485這樣的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。LG200溫度變送器,就是要把RTD(熱電阻)的電阻值,在現(xiàn)場(chǎng)端就地“翻譯”成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的一體化溫度變送器。它采用專用集成電路與表面貼裝(SMT)的變送模塊,內(nèi)置耐瞬變電壓端子和可選LCD顯示模塊,適用于–50~400℃的常規(guī)工業(yè)測(cè)溫,部分子系列甚至支持–200~600℃的寬量程。
下面我們從原理、結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵特性、典型應(yīng)用和使用要點(diǎn)幾個(gè)方面,系統(tǒng)地把LG200這類一體化溫度變送器講清楚。
一、從RTD到4–20 mA:溫度變送器做的是“標(biāo)準(zhǔn)化翻譯”
1)為什么要配溫度變送器?
熱電阻(Pt100、Pt1000)的阻值變化是非線性的(IEC 60751標(biāo)準(zhǔn)),直接送到控制柜要用三線或四線制來(lái)補(bǔ)償線路電阻,接線成本高、易受干擾;
各家PLC/DCS的RTD輸入模板規(guī)格不一,維護(hù)和替換成本較高;
直接拉長(zhǎng)距離的電阻信號(hào),很容易受線路電阻、電磁干擾、接觸電阻的影響,導(dǎo)致測(cè)溫偏差。
溫度變送器的作用,就是在現(xiàn)場(chǎng)端就把RTD的電阻信號(hào)“就地消化”,經(jīng)過線性化、溫度補(bǔ)償和信號(hào)放大后,輸出4–20 mA、4–20 mA+HART或Modbus等標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。
2)LG200溫度變送器的基本原理
LG200溫度變送器是一體化結(jié)構(gòu),傳感器探頭和變送電路封裝在同一殼體內(nèi)或同一鎧裝組件中。典型信號(hào)處理流程為:
RTD感溫(Pt100/Pt1000,2/3/4線制);
變送模塊內(nèi)部的精密恒流源激勵(lì)RTD,測(cè)量其兩端電壓;
專用ASIC對(duì)電阻信號(hào)進(jìn)行線性化和溫度補(bǔ)償;
高分辨率DAC輸出4–20 mA模擬量,同時(shí)疊加HART數(shù)字通信(若配置);
通過數(shù)字隔離與保護(hù)電路,輸出至接線端子。
二、LG200家族的成員劃分:按封裝與連接方式“對(duì)號(hào)入座”
從公開資料看,LG200是上海立格(LEEG)旗下的一體化溫度變送器系列,根據(jù)安裝方式、防護(hù)等級(jí)和衛(wèi)生要求不同,有多個(gè)子型號(hào):
LG200?W(標(biāo)準(zhǔn)型):通用工業(yè)場(chǎng)合,耐瞬變電壓端子,IP65/67防護(hù),典型測(cè)溫范圍–50~400℃,輸出4–20 mA或4–20 mA+HART,常用螺紋連接M20×1.5、G1/2、1/2 NPT等;
LG200?WRT(一體化熱電阻溫度變送器):強(qiáng)調(diào)采用ASIC+SMT變送模塊,支持Pt100/Pt1000等輸入,參考精度可達(dá)±0.2%或±0.5%F.S.,適用于管道測(cè)溫、OEM設(shè)備集成等;
LG200?DRD:結(jié)構(gòu)與LG200?W類似,但可能在過程連接形式和探頭長(zhǎng)度上做細(xì)分(如法蘭固定、多種插入深度可選),常用于罐體、反應(yīng)釜等設(shè)備;
LG200?FRF(衛(wèi)生型溫度變送器):針對(duì)食品、乳品、飲料、制藥等衛(wèi)生場(chǎng)景設(shè)計(jì),采用符合衛(wèi)生要求的連接件和表面光潔度,量程可達(dá)–50~400℃,支持4–20 mA、Modbus?RTU/RS485等輸出,參考精度約±0.5%量程上限。
不同子型號(hào)主要在:
過程連接方式(螺紋/法蘭/衛(wèi)生卡盤等)
適用介質(zhì)和環(huán)境(標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)/衛(wèi)生/輕微腐蝕)
輸出信號(hào)類型(純模擬、+HART、數(shù)字總線)
方面有所區(qū)分,選型時(shí)需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工況和控制系統(tǒng)接口需求。
三、關(guān)鍵性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn):為什么它在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)“站得穩(wěn)”
1)ASIC+SMT變送模塊與長(zhǎng)期穩(wěn)定性
LG200采用專用集成電路(ASIC)和表面貼裝(SMT)技術(shù)的信號(hào)變送模塊,這意味著:
模擬前端、ADC和DAC集成度高,外圍元件少,有利于減少溫漂和長(zhǎng)期漂移;
SMT工藝提高了自動(dòng)化生產(chǎn)的一致性和可靠性;
典型參考精度可達(dá)±0.2%或±0.5%F.S.,年穩(wěn)定性指標(biāo)優(yōu)于0.05%F.S.或0.1℃/年(在標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)條件下),滿足大多數(shù)過程控制要求。
2)耐瞬變電壓端子與電磁兼容
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常有雷擊、開關(guān)機(jī)涌涌、感性負(fù)載通斷等造成的瞬態(tài)電壓,如果沒有防護(hù),變送器容易損壞。LG200的一大特點(diǎn)就是“一體化耐瞬變電壓端子塊”,滿足四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(差模2000 V,共模4000 V):
差模2000 V:線與線之間可承受的瞬態(tài)電壓;
共模4000 V:線對(duì)地之間可承受的瞬態(tài)電壓。
這對(duì)安裝在露天、長(zhǎng)距離走線、有雷擊風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)場(chǎng)非常關(guān)鍵。同時(shí),產(chǎn)品通常具備良好的EMC性能,通過相關(guān)輻射與傳導(dǎo)干擾測(cè)試,避免自身成為干擾源,也提高抗擾度。
3)防護(hù)等級(jí)與防爆選項(xiàng)
標(biāo)準(zhǔn)型的防護(hù)等級(jí)通常為IP65或IP67,可適應(yīng)雨水、潮濕、多塵環(huán)境;
危險(xiǎn)場(chǎng)合可提供隔爆型(Ex d)或本安型(Ex ia/Ex ib)產(chǎn)品,滿足石油化工、燃?xì)獾葓?chǎng)景的安全要求。
4)可選LCD顯示與按鍵操作
LG200系列支持選配帶背光和按鍵操作的LCD顯示模塊:
在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)顯示被測(cè)溫度、輸出電流百分比和部分參數(shù);
通過按鍵進(jìn)行零點(diǎn)/量程微調(diào)、阻尼設(shè)定、線性/開方選擇(差壓場(chǎng)合)等;
隔爆結(jié)構(gòu)采用磁感應(yīng)按鍵設(shè)計(jì),保證在防爆殼體上操作時(shí)不降低防護(hù)等級(jí)。
5)豐富的過程連接與探頭規(guī)格
過程連接:常見M20×1.5、G1/2、1/2 NPT等多種螺紋,以及不同標(biāo)準(zhǔn)的法蘭和衛(wèi)生連接件;
探頭直徑:Φ5、Φ6、Φ8、Φ10、Φ16 mm等多種鎧裝護(hù)套可選;
插入深度:30~1000 mm不等,根據(jù)設(shè)備管道和容器尺寸靈活選型;
材質(zhì):常用316L/304不銹鋼護(hù)套,特殊介質(zhì)可用特殊合金或涂層。
6)輸入/輸出信號(hào)靈活配置
輸入傳感器信號(hào):Pt100、Pt1000等,支持3線或4線制,減少線路電阻影響;
輸出信號(hào):標(biāo)準(zhǔn)為兩線制4–20 mA,可選疊加HART通信,部分型號(hào)支持Modbus?RTU/RS485等數(shù)字總線輸出。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景:流程工業(yè)里的“哪里有溫控,哪里就有LG200”
1)化工與石化
反應(yīng)釜夾套溫度、管道溫度、精餾塔塔板溫度、換熱器進(jìn)出口溫度等;
要求精度較高、長(zhǎng)期穩(wěn)定、抗電磁干擾和耐雷擊,LG200的ASIC變送模塊和耐瞬變電壓端子非常契合。
2)電力與新能源
發(fā)電機(jī)組軸承溫度、變壓器油溫、母線接頭溫度;
風(fēng)電變流器冷卻系統(tǒng)溫度、光伏組件背板溫度等。
3)食品與制藥
殺菌釜、發(fā)酵罐、反應(yīng)罐的CIP/SIP過程測(cè)溫;
配合LG200?FRF等衛(wèi)生型溫度變送器,滿足3A、EHEDG等衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
4)環(huán)保與水處理
污水處理曝氣池溫度、污泥消化罐溫度;
煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)中的煙溫監(jiān)測(cè)等。
5)OEM設(shè)備集成
塑料機(jī)械、包裝機(jī)械、烘箱、制冷設(shè)備、測(cè)試設(shè)備等,需要將溫度信號(hào)直接輸出到設(shè)備PLC或控制器,一體化變送器減少外部接線盒和布線工作量。
五、選型與配置要點(diǎn):從“量程與精度”到“連接與防護(hù)”
選型LG200溫度變送器時(shí),建議系統(tǒng)考慮以下幾類參數(shù):
1)測(cè)量范圍與精度等級(jí)
常規(guī)–50~400℃覆蓋大多數(shù)過程溫度,特殊高溫或低溫需求要與廠家確認(rèn);
按控制要求選擇±0.2%或±0.5%F.S.精度等級(jí);
對(duì)關(guān)鍵控制點(diǎn)(如反應(yīng)釜溫度)建議選用高精度等級(jí),并定期校準(zhǔn)。
2)傳感器類型與接線方式
通常采用Pt100或Pt1000,三線或四線制有利于減小線路電阻誤差;
對(duì)原有系統(tǒng)改造時(shí),要注意兼容原有接線方式,避免改成兩線制導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別。
3)輸出信號(hào)類型
兩線制4–20 mA是過程工業(yè)主流,可方便接各類PLC/DCS模擬量輸入;
若需遠(yuǎn)程診斷或數(shù)字化管理,可選4–20 mA+HART或Modbus?RTU/RS485輸出。
4)過程連接與安裝方式
螺紋連接:常用M20×1.5、G1/2、1/2 NPT等,注意設(shè)備接口是否匹配;
法蘭連接:用于大容器或需要定期更換探頭的場(chǎng)合;
衛(wèi)生型連接:用于食品制藥場(chǎng)景,需配合卡盤、夾具等。
5)防護(hù)與防爆要求
一般戶外環(huán)境選IP65/67;
有防爆要求的區(qū)域需確認(rèn)防爆標(biāo)志(如Ex d IICT6、Ex ia IIC T4等)和證書有效性。
六、安裝、調(diào)試與維護(hù):讓“現(xiàn)場(chǎng)翻譯官”長(zhǎng)期穩(wěn)定工作
1)安裝注意事項(xiàng)
探頭插入深度要保證溫度敏感元件位于被測(cè)介質(zhì)主流區(qū)域;
避免安裝在閥門彎頭附近、流速死角或強(qiáng)烈渦流區(qū);
注意接線端子的正確接線(電源正、負(fù)、屏蔽層),防止反接或短路;
高溫場(chǎng)所要避免端子盒直接受強(qiáng)烈輻射或熱對(duì)流,必要時(shí)加隔熱措施。
2)零點(diǎn)/量程校準(zhǔn)與阻尼設(shè)置
通過現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)設(shè)備模擬Pt100阻值,進(jìn)行零點(diǎn)和量程校準(zhǔn);
利用顯示模塊按鍵或手操器(HART)對(duì)阻尼時(shí)間進(jìn)行設(shè)置,以適應(yīng)控制系統(tǒng)的采樣周期和過程動(dòng)態(tài)特性;
危險(xiǎn)區(qū)域校準(zhǔn)時(shí),要確保隔爆或本安結(jié)構(gòu)不被破壞。
3)防雷與浪涌保護(hù)
雖然變送器自帶耐瞬變電壓端子,仍建議在系統(tǒng)入口處加裝適配的電涌保護(hù)器(SPD),形成多級(jí)保護(hù);
屏蔽層單端接地良好,避免形成感應(yīng)回路。
4)定期校驗(yàn)與故障排查
一般建議每年進(jìn)行一次校驗(yàn),比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溫度源或高精度溫度計(jì);
若輸出電流卡在4 mA或20 mA無(wú)法調(diào)整,常見原因包括傳感器開路/短路、變送模塊損壞或接線錯(cuò)誤。
LG200溫度變送器,本質(zhì)上是將現(xiàn)場(chǎng)端的熱電阻信號(hào)“就地翻譯”成控制系統(tǒng)容易接收、傳輸可靠的標(biāo)準(zhǔn)4–20 mA或數(shù)字信號(hào)的“現(xiàn)場(chǎng)翻譯官”。它通過ASIC+SMT變送模塊、耐瞬變電壓端子、可選LCD顯示與防爆設(shè)計(jì),為化工、電力、食品制藥、環(huán)保等領(lǐng)域的溫度測(cè)控提供了靈活可靠的解決方案。選型時(shí),只要合理確定測(cè)溫范圍、精度、輸出信號(hào)和過程連接方式;安裝時(shí)注意探頭位置、接線和防護(hù);使用中做好定期校驗(yàn)與防雷維護(hù),LG200一體化溫度變送器就能在流程工業(yè)里長(zhǎng)期、穩(wěn)定地發(fā)揮作用,成為自動(dòng)控制系統(tǒng)里最基礎(chǔ)又最關(guān)鍵的一環(huán)。