相比常規的溫度變送器，功能安全溫度變送器具有較高的安全完整性水平，具有更高的可靠性和安全性來滿足系統設計中的功能安全需求，即使在自身發生故障的情況下，也能將自診斷信息及時反饋到安全控制系統中，并完成相應的安全動作。 功能安全溫度變送器適合應用在石油、化工、冶金和核電等對安全要求較高的場合，特別是對安全完整性水平有較高要求的功能安全相關系統。
1、功能安全溫度變送器主要技術參數
傳感器輸入：熱電偶(B、E、J、K、N、R、S、T)和熱電阻(Pt100、Pt1000)
輸出信號：兩線制4-20mA
電壓范圍：12-36VDC
額定電壓：24VDC
污染等級：Ⅱ
海拔高度：≤2000meter
顯示：LCD
故障報警：一旦出現故障，即進入安全狀態并輸出用戶設置的報警電流
精度：0.2%FS
溫度漂移：≤±0.02%/℃
診斷精度：±5%
防護等級：IP65
絕緣電阻：＞20MΩ
2、功能安全溫度變送器主要功能特性
①系統結構
功能安全溫度變送器的系統結構主要分兩部分組成，一部分是安全相關的部分，包括采樣模塊、MCU模塊和DA模塊；一部分是診斷的部分，包括采樣診斷模塊、帶時窗看門狗、DA診斷模塊、電源診斷模塊和安全輸出處理模塊。如圖1所示。安全相關的部分主要完成對傳感器(TC/RTD)信號的采樣、運算處理和電流輸出；診斷的部分主要完成對變送器內部故障的周期性診斷。
②診斷功能
為了確保功能安全溫度變送器更加安全可靠的運行，在運行中對變送器自身進行周期性診斷。一旦診斷到任何故障，則進入安全狀態，輸出報警電流。功能安全溫度變送器具有豐富全面的診斷功能，診斷覆蓋率可以達到90%以上。具體診斷內容主要包括輸入采樣診斷、輸出診斷、電源診斷、D/A診斷等。MCU微處理器單元的診斷主要包括：RAM診斷、ROM診斷、堆棧指針診斷、EEPROM診斷、指令診斷、環境溫度診斷、程序順序執行診斷、寄存器診斷。
3、功能安全溫度變送器安全相關參數
傳感器配置 熱電偶 兩線制熱電阻 三線制熱電阻
系統類型 B類(復雜) B類(復雜) B類(復雜)
故障裕度(HFT) 0 0 0
SFF 0.9735 0.9744 0.9734
PFH 4.3311×10-9 4.1838×10-9 4.1838×10-9
PFDAVG 2.1048×10-5 2.0411×10-5 2.037×10-5
PTI 1年 1年 1年
MTTR 24h 24h 24h
MRT 8h 8h 8h
基本精度 ±0.2%/25℃ ±0.2%/25℃ ±0.2%/25℃
溫度漂移 ≤0.02%/℃ ≤0.02%/℃ ≤0.02%/℃
診斷精度 ±5% ±5% ±5%
響應時間 650ms 650ms 650ms
診斷測試間隔 50s 50s 50s
故障響應時間 1min 1min 1min
硬件完整性等級 SL2 SL2 SL2
系統能力 SC3 SC3 SC3
高要求模式PFH ≥10-8＜10-7 ≥10-8＜10-7 ≥10-8＜10-7
低壓求模式PFDAVG ＞3.5×10-4 to ＜3.5×10-3
4、功能安全溫度變送器應用
◆單臺功能安全溫度變送器的應用，可以滿足安全完整性等級為SIL2。
◆通過功能安全溫度變送器的冗余使用，可以達到SIL3的安全完整性等級。
5、功能安全溫度變送器維護
功能安全溫度變送器出廠前均經過嚴格的檢查及測試，所有維護工作都必須經過溫度變送器廠家專業的安全維護工程師完成。同時，必須每年完成一次校驗測試，校驗測試主要包括精度測試和故障測試。校驗測試中出現任何異常均需記錄備案。
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