Назначение
Датчики температуры ТСПТ, ТСМТ предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред, не агрессивных к материалу защитного корпуса, а также поверхности твердых тел.
Описание
Принцип работы датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ основан на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента от температуры.
Датчики температуры ТСПТ, ТСМТ состоят из одного или нескольких, конструктивно связанных, первичных преобразователей температуры, защитного корпуса, с монтажными элементами или без них, и устройств для подключения в виде клеммной головки, коробки, разъема или кабеля.
Чувствительный элемент (ЧЭ) первичного преобразователя выполнен из металлической проволоки бифилярной намотки или пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку в виде меандра. ЧЭ имеет выводы для крепления соединительных проводов и известную зависимость электрического сопротивления от температуры.
Для защиты от механических воздействий, ЧЭ помещен в защитный корпус.
В клеммную головку могут устанавливаться измерительные преобразователи (ИП). Измерительные преобразователи преобразуют сигнал от первичного преобразователя в унифицированный выходной сигнал постоянного тока по ГОСТ 26.011-80 и (или) цифровой сигнал по протоколу HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus.
В датчик температуры с клеммной головкой, предусматривающей визуализацию результатов измерений, встраивается дисплей.
Номинальная статическая характеристика (НСХ) датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ в соответствии с ГОСТ 6651-2009.
Модификации и схема обозначения датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ представлены в таблице 1.
| Таблица 1 |
| ТСПТ | | xxx - | xxx — | 2х | Pt100 — | В | 3 | Н | 10 | | xxx -- | x — | x | / | x |
| 1 | | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | | 10 | 11 | 12 | | 13 |
| № поля | Описание поля | Код поля | Расшифровка |
| 1 | Тип датчика | ТСПТ | Термопреобразователь сопротивления платиновый взрывозащещен-ный (Ex) |
| ТСМТ | Термопреобразователь сопротивления медный взрывозащещенный (Ex) |
| 2 | Конструктивная модификация | Согласно Руководства по эксплуатации |
| 3 | Узел коммутации |
| 4 | Количество ЧЭ | Не заполнено | Один ЧЭ |
| 2х | Два ЧЭ |
| 5 | НСХ | 50М, 100М. 50П, 100П, Pt100, Pt500, PtlOOO | НСХ по ГОСТ 6651 |
| 6 | Класс допуска первичного преобразователя | С, В, А, АА | Класс допуска по ГОСТ 6651, подробнее см. таблицу 3 |
| 7 | Схема соединения | 2; 3; 4 | 2-х, 3-х, 4-х проводные схемы |
| 8 | Выходной сигнал | Не заполняется | Сопротивление по НСХ |
| Т | 4 - 20 мА |
| Н | 4 - 20 мА + HART |
| Р | Profibus |
| F | Fieldbus |
| W | Wireless HART |
| 9 | Условное обозначение точности датчика температуры с ИП | 10 -100 | Согласно таблицы 5 |
| 10 | Материал наружной оболочки | Согласно РЭ |
| 11 | Наружный диаметр рабочей части d, мм |
| 12 | Монтажная длина датчика, мм |
| 13 | Вспомогательный размер, мм |
Лист № 3
Всего листов 8
Фотографии датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ приведены на рисунке 1.
Рисунок 1 - Датчики температуры ТСПТ, ТСМТ
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) датчиков температуры состоит только из встроенной в
корпус измерительных преобразователей метрологически значимой части ПО, указанной в таблице 2.
Таблица 2
| Наименование программного обеспечения | Идентификационное наименовние программного обеспечения | Номер версии (идентификационный номер) программного обеспечения | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма исполняемого кода) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора программного обеспечения |
| 4 - 20 мА | tok.bin | 6.13.1002 | 7680436A | CRC32 |
| 4 - 20 мА+HART | hart.bin | 6.13.1002 | 19F762F3 | CRC32 |
| Profibus | profibus.bin | 1.20.1006 | 72674B1F | CRC32 |
| Fieldbus | fieldbus.bin | 1.0.291 | B65DF687 | CRC32 |
| Wireless HART | wireless.bin | 1.00.1 | 9935AD0B | CRC32 |
Инсталляция ПО осуществляется на предприятии изготовителе с помощью специального оборудования и служебного программного обеспечения. ПО устанавливается в микроконтроллер и служит для обработки сигнала величины электрического сопротивления и преобразования его величины в унифицированный сигнал 4 - 20 мА и (или) в цифровой сигнал.
Доступ для считывания и несанкционированной модификации не возможен.
Уровень защиты программного обеспечения от преднамеренного и непреднамеренного доступа - А по МИ 3286-2010.
Технические характеристики
Метрологические характеристики датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ с выходным
сигналом электрического сопротивления (без ИП - код поля 8, согласно таблице 1, не заполняется), приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Тип датчика температуры | Класс допуска | Диапазон измерений1, °С | Пределы допускаемых отклонений от НСХ, °С |
| от | до |
| ТСМТ | A | - 50 | +120 | ± (0,15 + 0,002 • 1t1) |
| B | - 50 | +200 | ± (0,3 + 0,005 • 1t1) |
| C | - 180 | +200 | ± (0,6 + 0,01 • 11|) |
| ТСПТ | AA | -50 | 250 | ± (0,10 + 0,0017 • 1t1) |
| A | - 100 | +450 | ± (0,15 + 0,002 • 1t1) |
| B | - 196 | +600 | ± (0,3 + 0,005 • 1t1) |
| C | - 196 | +600 | ± (0,6 + 0,01 • 11|) |
1 - Указаны предельные значения, конкретный диапазон в зависимости от конструктивной модификации и наличия ИП указан в паспорте и приводится на шильдике датчика.
Метрологические характеристики датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ с выходным сигналом постоянного тока и (или) цифровым сигналом по протоколам HART, Profibus, Fieldbus, Wireless HART (с ИП - заполнен код поля 8 согласно таблице 1), приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Тип датчика температуры | Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Диапазон измерений tn, °С | Пределы допускаемой основной погрешности, °С |
| ТСПТ, ТСМТ | H25 | от 10 до 120 | 0,3 °С |
| от 120 до 800 | 0,25 % • tn |
| P25, F25, W25 | от 10 до 160 | 0,4 °С |
| от 160 до 800 | 0,25 % • tn |
| H70, P70, F70, W70 | от 10 до 150 | 1,0 °С |
| от 150 до 800 | 0,7 % • tn |
| H10, F10, P10 | от 10 до 100 | 0,15 °С |
| от 100 до 800 | 0,1 % • tn |
| T25 | от 10 до 200 | 0,5 °С |
| от 200 до 800 | 0,25 % • tn |
| T70 | от 10 до 150 | 1,0 °С |
| от 150 до 800 | 0,7 % • tn |
| T40 | от 10 до 125 | 0,5 °С |
| от 125 до 800 | 0,4 % • tn |
Примечание: tn = tmax - tmin, °С (1)
где tmax и tmin - верхний и нижний пределы диапазона измерений (указан в паспорте и приводится на шильдике датчика).
Метрологические характеристики ИП, в зависимости от вида выходного сигнала и ус-
ловного обозначения точности датчика температуры, приведены в таблице 5. Таблица 5
| Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Диапазон измерений tn, ° С | Пределы допускаемой основной погрешности1, °С |
| T25 | от 10 до 300 | 0,3 |
| от 300 до 800 | 0,1 % • tn |
| T40, T70 | от 10 до 120 | 0,3 |
| от 120 до 800 | 0,25 % • tn |
| H10, F10, P10, H25, P25, F25, W25 | от 10 до 200 | 0,1 |
| от 200 до 800 | 0,05 % • tn |
| H70, P70, F70, W70 | от 10 до 200 | 0,2 |
| от 200 до 800 | 0,1 % • tn |
| 1 - допускается применение других ИП с ДИП не хуже указанных |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной отклонением окружающей температуры от нормальной (23 ± 5) °С на каждый 1°С, приведены в таблице 6.
Таблица 6
| Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Диапазон измерений tn, °С | Пределы допускаемой дополнительной погрешности, °С |
| T25, T40, T70 | от 10 до 100 | 0,01 |
| от 100 до 800 | 0,01 % • tn |
| H10, F10, P10, H25, P25, F25, W25, H70, P70, F70, W70 | от 10 до 100 | 0,005 |
| от 100 до 800 | 0,005 % • tn |
Основные технические характеристики датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ приведены в таблице 7
Таблица 7
| Параметр | Значение |
| Напряжение питания ИП, В | от 8 до 30 |
| Сопротивлением внешней нагрузки, Ом | от 0,1 до Инагр = (ипитания — 7,2)/0,023 |
| Электрическое сопротивление изоляции при температуре 25 ± 10 °С и относительной влажности воздуха от 30 до 80 %, МОм | 100 |
| Устойчивость к воздействию синусоидальной вибрации согласно ГОСТ Р 52931-2008 | В зависимости от конструктивной модификации от L1 до F3, конкретная группа указывается в паспорте датчика |
| Группы механического исполнения по ГОСТ 30631-99, по ГОСТ 17516.1-90 | В зависимости от конструктивной модификации М1, М2, М4, М5, М6, М7, М11, М27, М36, М37, М41. Конкретная группа указывается в паспорте датчика |
| Сейсмостойкость согласно ГОСТ 30546.1-98 | 9 баллов по шкале MSK-64 |
| Степень защиты оболочки по ГОСТ Р ЕН 14254-2010 (МЭК 529-89) | В зависимости от конструктивной модификации IP40, IP55, IP65, IP66, IP68. Конкретная степень указывается в паспорте датчика. |
| Нормальные условия эксплуатации для датчиков с установленными ИП | Температура 23 ± 5 ° С, относительная влажность не более 95% |
| Рабочие условия эксплуатации для датчиков с установленными ИП | Температура от - 55 до + 85 °С, относительная влажность не более 98 % |
| Рабочие условия эксплуатации для датчиков с дисплеем | Температура от - 25 до + 70 °С, относительная влажность не более 98 % |
| Рабочие условия эксплуатации для датчиков без ИП, с клеммными головками | Температура от -60 до + 120 °С, относительная влажность не более 98 % |
| Рабочие условия эксплуатации для датчиков без ИП, с удлиняющими проводами | Температура от -60 до + 200 °С, относительная влажность не более 98 % |
Дрейф метрологических характеристик измерительных преобразователей не превышает значений указанных в таблице 8.
Таблица 8
| Время эксплуатации | Индекс заказа датчика с ИП | Значение |
| 2 года эксплуатации | T25, H10, F10, P10, H25, P25, F25, W25 | 0,10 % • tn |
| T40, T70 H70, P70, F70, W70 | 0,15 % • tn |
| 5 лет эксплуатации | T25, H10, F10, P10, H25, P25, F25, W25 | 0,25 % • tn |
| T40, T70 H70, P70, F70, W70 | 0,4 % • tn |
Показатели надежности датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ (таблица 10) установлены в соответствии с ГОСТ 27883-88 и учитывают условия их эксплуатации.
Значения факторов, влияющих на датчики при эксплуатации, и величины дрейфа первичных преобразователей приведены в РЭ для конкретных конструктивных модификаций. В зависимости от наличия и уровня приведенных факторов, условия эксплуатации разделены на группы и указаны в таблице 9.
Таблица 9
| Группа условий эксплуатации | Вероятность безотказной работы | Средний срок службы | Гарантийный срок эксплуатации |
| I | 0,95 за 40 000 часов | 10 лет | 5 лет |
| II | 0,95 за 16 000 часов | 4 года | 2 года |
| III | 0,95 за 8 000 часов | 2 года | 1 год |
Назначенный срок службы зависит от группы условий эксплуатации и равен интервалу между поверками (ИМП). При успешном прохождении датчиком температуры периодической поверки, срок службы продлевается на величину следующего ИМП.
В таблице 10 приведено соответствие температуры применения и групп условий экс-
плуатации.
Таблица 10
| Тип датчика температуры | Класс допуска | Температура применения, С | Группа условий эксплуатации | Дрейф за ИМП, °С |
| от | до |
| ТСМТ | A, B, C | - 180 | +200 | II | ± (0,3 + 0,005 • 1t1) |
| ТСПТ | A, B, С | - 50 | +300 | I | ± (0,15 + 0,002 • 11|) |
| AA | - 50 | +150 | II | ± (0,1 + 0,0017 • 11|) |
| 150 | 250 | III | ± (0,3 + 0,005 • 1t1) |
| A, B, C | - 196 | - 50 | II |
| 300 | 450 |
| 450 | 600 | III |
t - значение измеряемой температуры
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом (в левом верхнем углу), а также на корпус датчика температуры ТСПТ, ТСМТ при помощи наклейки.
Комплектность
Комплект поставки указан в таблице 11.
Таблица 11.
| Наименование | Кол-во | Примечание |
| Датчик температуры ТСПТ, ТСМТ | 1 шт. | исполнение - в соответствии с заказом |
| Паспорт | 1 экз. | на партию датчиков не более 100 шт. в один адрес, по дополнительному заказу - 1 экз. на каждую штуку датчика |
| Руководство по эксплуатации | 1 экз. | на партию в один адрес |
| Методика поверки МП РТ 2026-2013 | 1 экз. | на партию в один адрес, для датчиков с установленными ИП |
Поверка
осуществляется по
- ГОСТ 8.461-2009 - для датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ без измерительных преобразователей;
- МП РТ 2026-2013 «Датчики температуры КТХА, КТНН, КТХК, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТНН Ex, КТХК Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex с измерительными преобразователями. Датчики температуры ТСПТ, ТСМТ, ТСПТ Ex, ТСМТ Ex с измерительными преобразователями. Методика поверки», утвержденной ГЦИ СИ ФБУ «Ростест-Москва» 27 февраля 2014 г. - для датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ с установленными измерительными преобразователями.
Основные средства поверки приведены в таблице 12.
Таблица 12
| Наименование | Основные характеристики |
| Термостаты переливные прецизионные ТПП-1 | Диапазон от минус 75 до плюс 300 °С, нестабильность поддержания температуры не более ± 0,01 °С |
| Термостат с флюидизированной средой FB-08 | Диапазон от 50 до 700 °С, нестабильность поддержания температуры не более ± 0,08 °С |
| Калибратор температуры АТС-650В | Диапазон от 50 до 650 °С, At = ± 0,39 °С, нестабильность поддержания температуры не более ± 0,03 °С |
| Эталонные термометры сопротивления | Диапазон измеряемой температуры от - 200 до + 660 °С, 3 разряд |
| Измерители температуры многоканальные прецизионные МИТ 8 | At = ± (0,004 + 10-5-t) °С - для термопреобразователей сопротивления, At = ± 0,15 °С - для термопар |
| Калибратор - измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000 | Пределы допускаемой основной погрешности измерений: AI= ± (10-4 • I + 1) мкА, AU= ± (7-10-5 • |U| + 3) мкВ воспроизведения: AU = ± (7М0-5 • |U| + 3) мкВ, AR = ± 0,025 Ом |
| Мегаомметр Ф4102/1 | Диапазон измерений от 0 до 2000 МОм, КТ 1,5 |
| HART коммуникатор | Комплекс с поддержкой протоколов HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus |
| USB-модем PR 5909 | Модем для настройки параметров ИП с классами точности Т25, T40, T50, T70,T80 |
Сведения о методах измерений
Сведения о методах измерений приведены в руководстве по эксплуатации датчиков температуры ТСПТ, ТСМТ.
Нормативные документы
1 ТУ 4211-003-10854341-2013 «Датчики температуры ТСПТ, ТСМТ и ТСПТ Ex, ТСМТ Ex. Технические условия».
2 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
3 ГОСТ 30232-94 Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Общие технические требования.
4 ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
Рекомендации к применению
- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта;
- выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям;
