کاربرد پورت تست در ترنسمیترها و راهنمای استفاده از آن در آزمون و کالیبراسیون ترنسمیترها
حتما تا به حال ، هنگام سیم بندی یک ترنسمیتر که اندازه گیری فشار ، دما ، رطوبت ، فلو و …. را انجام می دهد متوجه وجود پورت اضافه ای با عنوان TEST شده اید که معمولا در ترنسمیترهایی که بصورت Passive و دوسیمه در مدار قرار می گیرند وجود دارد این پورت برای اندازه گیری و کالیبراسیون جریان خروجی ترنسمیتر بدون جدا سازی آن از مدار برق می باشدچراکه در بسیاری از موارد جدا سازی سیم ها از ترنسمیتر حتی برای یک لحظه باعث توفق کار آن و خسارت های احتمالی به سیستم تولید یا سیستم اندازه گیری و کنترل خواهد شد.
برای کنترل و عیب یابی سیستم کنترل و اندازه گیری لازم است از صحت عملکرد ترنسمیتر مطمن و سپس اقدام به بررسی سایر موارد مانند PLC یا واحد DCS نمود. با قراردادن یک کالیبراتور جریان یا یک آمپر متر مناسب کالیبره شده به صورت سری با پورت تست این مورد فراهم خواهد شد. معمولا پورت تست در پایانه منفی با پورت کنترل و راه اندازی که با کلمات تغذیه یا ارتباط مشخص می شود مشترک می باشد.بصورت اختصار در ترنسمیترها تغذیه با POWER یا SUPPLY یا در صورت مجهز بودن به پروتکل های ارتباطی چون هارت و مودباس یا فیلدباس کلمه COMM روی این پورت نوشته می شود.
اما هدف اصلی از انتشار این مقاله بررسی مشکلات هنگام استفاده از پورت TEST و راه کارهای حل آن می باشد.
مشکل گزارش شده توسط بسیاری از اپراتورها یا تکنسین های نصب و راه اندازی و بهره برداری از سیستم های کنترل و اندازه گیری این است که پورت تست کاربرد نداشته و به دلیل اینکه هنگام قرارگیری کالیبراتور در مسیرجریان ، جریان اندازه گیری شده اشتباه و غیرقابل استفاده می باشد آن را استفاده نکرده و وجود آن را امری بیشتر نمایشی می دانند.
حال برای بررسی و حل این مشکل ابتدا باید مدار test بررسی گردد. در شکل زیر مدار ترنسمیتر دیده می شود.
همانطور که در نمای شماتیک ترنسمیتر دیده می شود بین مدار تست و اصلی یک دیود (یکسوساز) قرارگرفته که با نصب یک آمپر متر در مسیر تست باتوجه به افت ولتاژ دوسر دیود ، دیود مسیر را بسته و در حالت ایده آل همه جریان از مدار تست و آمپر متر نصب شده عبور خواهد کرد.اما مشکل از آنجا شروع می شود که وقتی از یک کالیبراتور جریان استفاده می شود درصورتیکه سازنده استانداردهای ساخت را رعایت نکرده و یا به هر دلیلی امپدانس داخلی مدار کالیبراتور بالا باشد باعث ایجاد اختلاف ولتاژ در دوسر دیود شده و دیود باز شده و جریان از آن جاری می گردد که در این حالت مقادیر قرائت شده از مدار تست صحیح نبوده و هیچ تناسبی با مقادیر کمیت ورودی ترنسمیتر که ممکن است فشار ، دما ، فلو و یا هر کمیت فیزیکی باشد نداشته باشد.
برای حل این مساله باید از کالیبراتوری استفاده کرد که امپدانس داخلی آن بالا نباشد که با مراجعه به مشخصات فنی آن این مساله قابل بررسی می باشد. ولتاژ آستانه دیودها (درحالت ایده آل ، در حالت واقعی همیشه نشتی جریان جزیی وجود خواهد داشت که برای محاسبه آن باید مقاومتی که برای اندازه گیری جریان بکار رفته بررسی و افت ولتاژ آن بررسی شود) معمولا 0.6V می باشد پس با احتساب ولتاژ کاری معمول در صنعت که معمولا 24V مستقیم می باشد امپدانس داخلی اگر 25 اهم باشد 1% خطا در اندازه گیری و کالیبراسیون جریان خروجی وجود خواهد داشت.
مقاومت مناسب برای آمپر متر 15 اهم و پایین تر خواهد بود و هرچه این مقدار پایین تر باشد خطا کم تر خواهد بود . مقاومت کم تر از 10 اهم ایده آل می باشد.برای مشاهده مقاومت مناسب در آمپر متر باید به دفترچه راهنمای ترنسمیتر و حداکثر مقاومت تعریف شده برای پورت تست مراجعه کرد.
معمولا کالیبراتورهای دراک ، فلوک و بیامکس به این نکته توجه نموده و در راهنمای کاربرد دستگاه به این مساله اشاره می نمایند.