福克斯波罗(Foxboro) E69F-TI2-JRS 是一款高性能、二线制、隔离式智能温度变送器。它专为与各类热电偶(TC)传感器配合使用而设计,用于工业过程环境中对温度进行精确、可靠的测量。该变送器将热电偶产生的微弱毫伏信号,转换为标准的4-20 mA模拟量输出信号,并提供HART数字通信能力,是实现过程控制、安全联锁和温度监控系统中信号调理与传输的关键组件。
应用场景:
在北美一家大型炼油厂的催化裂化装置反应器区,数百个关键点的温度直接决定了反应效率与催化剂寿命。这些测温点环境恶劣,遍布强电磁干扰和高温。过去,部分温度回路的读数时常出现无法解释的漂移或跳变,导致控制回路波动,甚至引发不必要的报警。维护人员发现,问题根源在于非隔离的旧式变送器无法抵御现场变频器和大电流开关设备产生的共模噪声。在将这些点位逐步更换为 FOXBORO E69F-TI2-JRS 温度变送器后,情况得到根本性扭转。E69F-TI2-JRS 内置的高强度隔离屏障,如同为脆弱的毫伏信号建立了一道“电磁屏蔽墙”。稳定的4-20 mA信号源源不断地送入DCS,温度曲线变得平滑而可靠。基于这些可信的数据,操作员得以将反应温度控制在更优、更窄的区间内,产品收率提升了0.5%,同时,由信号干扰引发的非计划扰动次数降为零,装置运行的平稳性显著增强。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | E69F-TI2-JRS |
制造商 | Foxboro(福克斯波罗, 隶属于施耐德电气) |
产品类别 | 二线制隔离式智能温度变送器 |
输入信号 | 支持J、K、T、E、N、R、S、B等多种标准热电偶类型(具体由型号后缀指定) |
输出信号 | 两线制 4-20 mA DC, 叠加HART 5/7协议数字通信 |
隔离能力 | 输入-输出-电源之间1500 V AC 持续隔离电压,抗电磁干扰能力强 |
测量精度 | 高精度,典型值可达 ±0.1% 量程(包含冷端补偿误差) |
冷端补偿 | 内置高精度环境温度传感器,自动进行冷端补偿 |
温度范围 | 依据所配热电偶类型,支持从极低温到超高温的宽范围测量 |
环境温度 | -40°C 至 +85°C 宽范围工作 |
电源电压 | 回路供电,工作电压范围宽(典型 12-42 V DC),适应长回路传输 |
安全认证 | 可选SIL 2(IEC 61508)认证版本,用于安全仪表功能(SIF) |
防护等级 | 外壳通常为IP67,适用于潮湿、多尘的现场环境 |
安装方式 | 可通过DIN导轨安装或直接安装在热电偶接线盒内(一体化安装) |
诊断功能 | HART通信支持传感器断路/短路检测、超量程报警、变送器自诊断 |
技术原理与创新价值:
创新点1: 高强度的三重隔离技术。 E69F-TI2-JRS 的核心优势在于其卓越的隔离性能。它在输入电路(传感器侧)、输出电路(4-20mA回路侧)和内部工作电源之间,实现了高达1500V AC的电气隔离。这种设计从根本上切断了地环路,并极大地抑制了共模电压和电磁干扰(EMI)对微弱热电偶信号的影响。即便在变频电机、大功率继电器等高噪声设备附近,也能确保测量信号的纯净与稳定,为高精度控制和安全联锁提供了可靠的数据基础。
创新点2: 基于ASIC的智能信号处理与线性化。 该变送器内部采用了专用集成电路(ASIC)和高分辨率A/D转换器。ASIC内置了高精度的冷端补偿电路和多种热电偶分度表的数学模型。微处理器利用这些模型,对数字化后的原始热电偶电动势进行高精度线性化和温度换算,并实时补偿由变送器接线端子处环境温度变化带来的“冷端”误差。这一过程完全自动化,精度远高于传统使用补偿导线的方法,且不受导线长度影响。
创新点3: 集成的HART通信与高级诊断功能。 作为一款智能变送器,E69F-TI2-JRS 通过HART协议提供了强大的双向数字通信能力。工程师可以使用手操器或资产管理软件,远程读取详细的温度值、输出电流值、冷端温度,并进行灵活的组态,如更改热电偶类型、设置量程上下限、调整阻尼时间等。更重要的是,其内置的诊断功能可以实时监测传感器回路的状态,在发生热电偶断路、短路或超范围时,能立即通过预设的报警电流(如输出<3.6 mA或>21 mA)或HART状态字发出警告,实现预测性维护。
应用案例与行业价值:
案例一:化工反应釜夹套温度的精准控制。 在一家生产特种聚合物的化工厂,多个高压反应釜的夹套温度控制至关重要,直接影响聚合反应的分子量分布和产品质量。反应釜周围密布着搅拌电机和加热器的电源线,电磁环境复杂。采用 FOXBORO E69F-TI2-JRS 变送器测量夹套循环水的进出口温度后,信号干扰问题得到解决。稳定的温度信号使先进的比例-积分-微分(PID)控制器得以精确调节蒸汽阀门开度,将夹套温度波动控制在±0.5°C以内。这直接带来了产品批次间一致性的极大提升,优等品率提高了8%,同时减少了因温度波动导致的反应失控风险,提升了本质安全水平。
案例二:发电厂锅炉过热器管壁温度安全监测。 在超临界火力发电厂,锅炉过热器管壁温度的准确监测是防止金属超温爆管、保障机组安全经济运行的关键。这些测温点处于高温、高振动的恶劣环境。应用具有SIL 2认证选项的 E69F-TI2-JRS 变送器,配合K型热电偶,对数十个关键管壁温度进行测量。其高可靠性和诊断功能,为安全仪表系统提供了可信的输入。当某点温度异常升高时,系统能可靠报警并触发相应的减负荷或保护逻辑,防止事故扩大。变送器的长周期稳定运行和低维护需求,为电厂实现长周期安全运行和降低非计划停运次数提供了有力支持。


相关产品组合方案:
一个完整的温度测量回路,通常需要以下组件与 FOXBORO E69F-TI2-JRS 协同工作:
热电偶传感器: J、K、T等各型热电偶,是温度测量的源头。需根据测温范围、精度、环境(如保护套管材质)进行选择。
热电偶接线盒(现场或机柜): 为热电偶与 E69F-TI2-JRS 变送器提供连接、保护和安装的场所。一体化设计可减少中间接线。
回路电源或配电模块: 为两线制变送器回路提供稳定的24V DC电源,并可内置保险丝和浪涌保护。
安全栅或隔离器(用于本安回路): 在危险区域应用时,将来自安全区的电源和信号安全地分配给现场的本安设备(包括带本安认证的 E69F-TI2-JRS)。
HART通信手操器或调制解调器: 如福克斯波罗或通用型HART手操器,用于现场或远程对 E69F-TI2-JRS 进行配置、诊断和校准。
过程控制系统I/O卡件: 如福克斯波罗 I/A Series 系统的FBM卡件或其他DCS/PLC的模拟量输入卡,接收来自 E69F-TI2-JRS 的4-20mA信号。
资产管理软件: 如福克斯波罗的Control Software或第三方AMS(资产管理系统),用于集中管理、配置和诊断网络中的所有 E69F-TI2-JRS 变送器。
校准设备: 高精度温度校准炉、标准电阻源和电流表,用于对 E69F-TI2-JRS 进行周期性的精度校验。
安装维护与全周期支持:
安装与调试: FOXBORO E69F-TI2-JRS 的安装非常灵活,可安装在DIN导轨上,也可直接安装在热电偶接线盒的腔体内(节省空间)。接线时需严格遵循产品手册,正确连接热电偶的正负极至输入端子,并将输出端子串联入24V电源和控制系统输入卡的回路中。调试主要包括上电检查、通过HART手操器读取并确认型号/位号、根据应用设置热电偶类型、量程和报警选项。其即插即用的设计使得调试工作快速简便。
日常维护与全周期支持: 日常维护主要是定期检查变送器外观是否完好、接线是否牢固,并通过控制系统或AMS软件查看其状态信息和诊断报警。得益于其高可靠性和内置诊断,定期维护需求低。