Назначение
Датчики температуры SensyTemp серии TSP (далее по тексту - датчики) предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред и преобразования сигнала, поступающего с сенсора на измерительный преобразователь (далее - ИП), в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА, а также в цифровой сигнал для передачи по протоколам HART, FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS РА.
Датчики применяются в системах контроля и регулирования температуры в различных отраслях промышленности. Допускается использование датчиков в нейтральных, а также агрессивных средах, по отношению к которым материал защитной арматуры является коррозионностойким.
Модификации датчиков во взрывозащищенном исполнении по ГОСТ Р 51330.0-99, ГОСТ Р 51330.1-99, ГОСТ Р 51330.10-99 с маркировками взрывозащиты 0ExiaIICTl...T6, lExdllCTl.. .Тб могут применяться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям главы 7.3 ПУЭ, ГОСТ Р 51330.13-99 и другим нормативным документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
Датчики температуры могут использоваться при температуре окружающей среды от минус 40 до плюс 85 °C (от минус 20 до плюс 70 °C - для датчиков со встроенным индикатором и от минус 40 до плюс 120 °C (или до плюс 130 °C в зависимости от материала соединительной головки) - для датчиков без измерительного преобразователя) и относительной влажности воздуха до 80 %.
По защищенности от воздействия окружающей среды датчики являются пыле-, водозащищенными, и соответствуют коду IP66 по ГОСТ 14254.
Описание
Датчики состоят из сменного первичного преобразователя температуры (сенсора), соединенного с измерительным преобразователем (ИП)(*) и имеют следующие модификации: TSP111, TSP121, TSP131, TSP311, TSP321, TSP331, которые отличаются друг от друга по конструктивному исполнению.
Сенсор представляет собой измерительную вставку типа SensyTemp TSAI01 с платиновым термочувствительным элементом (ЧЭ) с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) типа «PtlOO» по МЭК 60751 (ГОСТ Р 8.625) или термопарой в качестве ЧЭ с НСХ типов «К», «N», «J» по МЭК 60584-1 (ГОСТ Р 8.585), помещенную в защитную арматуру из нержавеющей стали и других материалов с соединительной защитной головкой, в которую встраивается измерительный преобразователь. Сенсор может быть одиночным или двойным (с двумя ЧЭ в одной измерительной вставке). Головки в зависимости от формы изготавливаются из алюминия (BUZ, BUZH, BUZHD), полиамида (BUKH) или нержавеющей стали (BEG).
ИП конструктивно выполнены в корпусе с расположенными на нем клеммами для подключения сенсора и клеммами для вывода выходного сигнала, и различаются в зависимости от модели (TR04(-Ex), THOl(-Ex), ТН02(-Ех), ТТНЗОО(-Ех), TF12(-Ex) и TF02(-Ex) ( >) по конструктивному исполнению и техническим характеристикам. Питание ИП совмещено с выходным сигналом (осуществляется по двухпроводной схеме).
Принцип действия датчиков температуры основан на преобразовании сигнала сенсора в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом в стандарте HART, либо в стандартный выходной сигнал с цифровым протоколом FOUNDATION Fieldbus или PROFIBUS РА.
По цифровым протоколам HART, FOUNDATION Fieldbus или PROFIBUS РА ИП может передавать измеренный сигнал температуры процесса, собственную температуру, различные диагностические и аварийные сигналы, а также конфигурироваться с использованием HART-коммуникатора, либо при помощи персонального компьютера, имеющего соответствующее программное обеспечение и интерфейсы связи HART, FOUNDATION Fieldbus, либо PROFIBUS РА.
Цифровая индикация в процессе измерений может осуществляться с помощью встраиваемого в защитную соединительную головку жидкокристаллического дисплея.
Для измерений температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены защитные гильзы, конструкция которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды. Технические характеристики защитных гильз датчиков температуры приведены в техни-ческой документации фирмы-изготовителя.
Примечания:
(*) Датчик также может состоять только из одного первичного преобразователя температуры и иметь клеммы или внешние провода для дальнейшего подключения к различным измерительным приборам.
(** ) В составе датчика могут применяться и другие измерительные преобразователи пр-ва фирмы ABB Automation Products GmbH (Германия), тип которых утвержден.
Технические характеристики
Типы НСХ сенсоров, рабочий диапазон измеряемых температур, пределы допускаемой основной погрешности датчиков ( *\ в зависимости от типа входного сигнала и измерительного преобразователя, приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Тип НСХ | Рабочий диапазон измеряемых температур,°C | Пределы допускаемого отклонения от НСХ сенсора, °C | Пределы допускаемой основной погрешности ИП |
| TR( | 4/-Ех | THOl/Ex | ТН02/-Ех | ТТНЗООАЕх | TF12/-EX | TF02/-EX |
| Цифрового сигнала, °C | ЦАП, % (от диапазона измерений |’“)) | Цифрового сигнала, °C | ЦАП, % (от диапазона измерений <“‘)) | Цифрового сигнала, °C (HART) | ЦАП, % (от диапазона измерений <’”)) | Цифрового сигнала, °C (HART) | ЦАП, % (от диапазона измерений <"*)) | Цифрового сигнала, °C (PROFIBUS РА) | ЦАП, % (от диапазона измерений <'")) | Цифрового сигнала, °C (FOUNDATION Fieldbus) | ЦАП, % (от диапазона измерений <“')) |
| PtlOO | -50...+400 | Класс А: ±(0,15 + 0,002/) (св. -30...+350 °C), ±(0,30 + 0,005 /) (от -50...-30 °C и СВ.+350...+400 °C) Класс АА (1/ЗВ): ±(0,10 + 0,0017/) (св.0...+100 °C), ±(0,15 + 0,0021/) (св. -30...0 и св.+100...+250 °C), ±(0,30 + 0,005 /) (от -50...-30 и СВ.+350...+400 °C) Класс В: ±(0,30 + 0,005|/|) | - | ±0,2 (ДЛЯ диапазон а измерен ий более 100 °C) ±(0,15 °C+ 0,1 %) (для диапазон а измерен ий не более 100 °C) | - | ±0,1 или ± 0,2 °C (берут больше е значени е) | ±0,1 | ±0,05 | ±0,08 | ±0,05 | ±0,2 (-100... +250°С) ±0,4 (-200... +600°С) | - | ±0,1 | - |
| -200...+600 | Класс А: ±(0,15 + 0,0021/) Класс В: ±(0,30 + 0,005|/) |
| К | -40...+1000 | Класс 1: ±1,5 (от -40...+375 °C), ±0,004+ (св.+375...+1000 °C) Класс 2: ± 2,5 (от-40...+333 °C), ±0,0075+ (св.+333...+1000 °C) | - | - | - | ±0,1 или ± 0,5 °C | ±0,02 мВ (в соответ ствии с типом НСХ ТП) | ±0,05 | ±0,35 | ±0,05 | ±0,2 | - | ±0,25 | - |
| N | -40...+1000 | Класс 1: ±1,5 (от -40...+375 °C), ±0,004+ (св.+375...+1000 °C) Класс 2: ± 2,5 (от -40...+333 °C), ± 0,0075+ (св.+333...+1000 °C) | - | - | - | - | - |
| J | -40...+750 | Класс 1: ±1,5 (от -40...+375 °C), ±0,004+ (СВ.+375...+750 °C) Класс 2: ± 2,5 (от -40...+333 °C), ±0,0075+ (СВ.+333...+750 °C) | - | - | - | - | - |
Примечания (к табл.1):
1. Пределы абсолютной погрешности автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопар (Ах), °C: ±(0,3+0,0051(|)
2. ** Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (До) с термометром сопротивления: Цифровой сигнал: До = ±(Ду + Дс) ; аналоговый сигнал: До = ±(Д/; +&цап + ^с)
Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (До) с преобразователем термоэлектрическим:
Цифровой сигнал: До = ±(Д^ + Дс + Ду) ; аналоговый сигнал: До = ±(Д^ + Ацал + + >
где Дс - максимальный предел допускаемого отклонения от НСХ сенсора, °C;
Дц - максимальный предел допускаемой основной погрешности цифрового ИП, °C;
Дцап - максимальный предел допускаемой основной погрешности цифро-аналогового преобразования, °C.
3. Пределы допускаемой основной погрешности ИП при обмене данными по протоколу HART или по шинам FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS РА равны пределам допускаемой основной погрешности цифрового сигнала.
4. *** Диапазон измерений указывается потребителем при заказе.
Дополнительная погрешность от изменения температуры окружающей среды (23 °C) в диапазоне от минус 40 до плюс 85 °C в зависимости от модели ИП и типа входного сигнала приведена в руководстве по эксплуатации на каждую модель измерительного преобразователя:
Напряжение питания, В: 9...32 (TF12/-Ex); 10,5...30 (TR04/-Ex); 8,5...30, И,4...30 (для цифровой связи по протоколу HART) (ТН02/-Ех); 9...30 (ТН01), 9...29,4 (ТН01-Ех); И...42 (ТТН300), 11...30 (ТТНЗОО-Ех).
Электрическое сопротивление изоляции (при 500 В), не менее, МОм: 500 (при 20 ± 5 °C) Диаметр монтажной части измерительной вставки (ТС или ТП), мм:......3; 6; 8/6*; 10/6*
Длина монтажной части измерительной вставки (ТС или ТП), мм:...........от 255 до 1025
(и более - по специальному заказу)
Длина монтажной части датчика (в зависимости от модификации ИП), мм:
TSP111/311:..................от 140 до 260 (и более - по специальному заказу);
TSP 121/321:..................от 100 до 400 (и более - по специальному заказу);
TSP131/331:....................от 130 до 350 (и более - по специальному заказу)
Минимальная длина защитной гильзы датчика, мм:............................................ПО
Минимальный диаметр защитной гильзы датчика, мм:... 9 (для TSPlxx), 12 (для TSP3xx)
Масса датчика, кг, более:..............................................................................0,5
Примечание:
(*) Переменный диаметр (диаметр 8 или 10 мм - на рабочем конце ТП).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом или методом штемпелевания, а также на наклейку, прикрепленную на корпус датчика.
Комплектность
В комплект поставки входят:
- датчик температуры (исполнение по заказу) - 1 шт.;
- паспорт (на русском языке) - 1 экз. (на партию, при поставке в один адрес);
- руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз. (на партию, при поставке в один адрес);
- руководство по эксплуатации на измерительный преобразователь (на русском языке) -1 экз. (на партию, при поставке в один адрес);
- методика поверки - 1 экз. (поставляется по требованию заказчика).
По отдельному заказу могут поставляться: HART-коммуникатор, оборудование FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS РА, защитные гильзы.
Поверка
Поверка датчиков температуры без измерительного преобразователя проводится в зависимости от типа ЧЭ измерительной вставки SensyTemp TSA101 по ГОСТ Р 8.624-2006 «ГСИ. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки» (для ТС) или по ГОСТ 8.388-2002 «Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки» (для ТП).
Поверка датчиков температуры с измерительным преобразователем производится в соответствии с Инструкцией «Датчики температуры SensyTemp серии TSP. Методика поверки», разработанной ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», декабрь 2008г.
Основные средства поверки:
- термометр цифровой прецизионный DTI-1000;
- термометр сопротивления платиновый эталонный 2-го разряда типа ТСПН-5В;
- преобразователь термоэлектрический эталонный 2-го разряда типа ТППО;
- прецизионный преобразователь сигналов ТС и ТП «Теркон»;
- мера электрического сопротивления однозначная типа РЗОЗО, кл.0,001;
- термостаты жидкостные типов ТПП-1.1, ТПП-1.2, ТЕРМОТЕСТ-ЗОО;
- калибраторы температуры серии ATC-R, модели КТ-3;
- HART-коммуникатор или иной программно-аппаратный комплекс с поддержкой протоколов HART, FOUNDATION Fieldbus и PROFIBUS РА, позволяющий визуализировать измеренную датчиком температуру.
Межповерочный интервал - 2 года.
Нормативные документы
ГОСТ 8.558-93. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия.
ГОСТ 30232-94. Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Общие технические требования.
Международный стандарт МЭК 60751 (1995, 07). Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.
ГОСТ Р 8.625-2006. Термометры сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.
Международный стандарт МЭК 60584-2. Термопары. Часть 2. Допуски.
ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.
ГОСТ Р 8.585-2001. ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Заключение
Тип датчиков температуры SensyTemp серии TSP утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
Выдан сертификат соответствия № РОСС DE.TB05.B02600 НАНИО «Центр сертификации взрывозащищенного и рудничного оборудования», г.Москва (РОСС RU.0001.11ГБ05).
