Назначение
Преобразователи термоэлектрические серий ТС, TAF, TSC (далее по тексту - термопреобразователи или ТП) предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред, не агрессивных к материалу защитной арматуры.
Описание
Принцип работы термопреобразователей основан на термоэлектрическом эффекте - генерировании термоэлектродвижущей силы, возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи.
Термопреобразователи серий ТС, TAF, TSC изготовляются следующих моделей: ТС10, ТС12, ТС13, ТС 15, ТС61, ТС62, ТС63, ТС65, ТС66, ТС88, TAF11, TAF12S, TAF12D, TAF12T, TAF16, TSC310, которые отличаются друг от друга конструктивным исполнением.
ТП состоят из взаимозаменяемой измерительной вставки (ТРС100, ТРС300, TEC300), соединенной с защитной головкой, имеющей несколько модификаций, отличающихся конструкцией и степенью защиты: ТА2хх, ТАЗхх. Термопреобразователи могут комплектоваться встраиваемыми в защитную головку измерительными преобразователями (ИП) серии iTEMP ТМТ с унифицированным электрическим выходным сигналом постоянного тока, а также с цифровым выходным сигналом для передачи по HART-протоколу или c цифровым сигналом промышленной сети PROFIBUS-PA, FOUNDATЮN Fieldbus. В защитные головки типов ТА30А, TA30H может встраиваться 4-х разрядный жидкокристаллический дисплей. Головки выполнены из алюминиевого сплава, полиамида или стали SS 316L/1.4404.
Измерительная вставка состоит из одного или двух чувствительных элементов на основе термоэлектродных проводов с керамическими изоляторами (с изолированными и неизолированными рабочими спаями), помещенных в защитный чехол (сталь SS 316L/1.4404, Inconel®600/2.4816, Pyrosil®, керамика), который соединен с керамической клеммной головкой, с ИП или заканчивается присоединительными проводами. Измерительная вставка помещена в защитную арматуру с различными видами присоединения к объекту измерений или для установки в термогильзу. Материал защитной арматуры: SS 316L/1.4404, SS 316Ti/1.4571, Hastelloy C276, Inconel®600/2.4816.
При измерении температуры при высоких давлениях и скоростях потока ТП используются в комплекте с дополнительными защитными гильзами, изготовленными из различных материалов и сплавов: SS 316Ti/1.4571, SS 316L/1.4404, Hastelloy®C276, Monel®400/2.4360, Inconel®600/2.4816, 13CrMo4-5/1.7335. Защитные гильзы имеют следующие исполнения: TA53x, TA54x, TA55x, TA56x, TA57x, TW1x, TW251. ТП серии TAF используются с чехлами, изготовленными из жаростойких марок стали SS 310/1.4841, SS 446/1.4749, Inconel®600/2.4816, а также оксида алюминия (керамики) марок KER530 (SILLIMANTIN® 60), KER610 (PYTAGORAS®), KER799 (ALSINT® 99.7).
Фото общего вида ТП приведены на рис.1-5
Рис.1: ТС10 Рис.2: ТС62 Рис.3: ТС88 Рис.4: TAF11 Рис.5: TSC310
Технические характеристики
Диапазон рабочих температур, пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ термопреобразователей в температурном эквиваленте в зависимости от класса допуска и типа НСХ приведены в таблице 1:
Таблица 1
| Условное обозначение НСХ | Класс допуска | Диапазон рабочих температур, °С | Пределы допускаемых отклонений от НСХ, °С |
| К | 1 | от минус 40 до плюс 375 св. плюс 375 до плюс 1000 | ± 1,5 ± 0,004-t |
| 2 | от минус 40 до плюс 333 св. плюс 333 до плюс 1200 | ± 2,5 ± 0,0075-t |
| J | 1 | от минус 40 до плюс 375 св. плюс 375 до плюс 750 | ± 1,5 ± 0,004-t |
| 2 | от минус 40 до плюс 333 св. плюс 333 до плюс 750 | ± 2,5 ± 0,0075-t |
| T | 1 | от минус 40 до плюс 125 св. плюс 125 до плюс 350 | ± 0,5 ± 0,004-t |
| 2 | от минус 40 до плюс 133 св. плюс 133 до плюс 350 | ± 1,0 ± 0,0075-t |
| N | 1 | от минус 40 до плюс 375 св. плюс 375 до плюс 750 | ± 1.5 ± 0,004-t |
| 2 | от минус 40 до плюс 333 св. плюс 333 до плюс 750 | ± 2.5 ± 0,0075-t |
| E | 1 | от минус 40 до плюс 375 св. плюс 375 до плюс 800 | ± 1,5 ± 0,004-t |
| 2 | от минус 40 до плюс 333 св. плюс 333 до плюс 900 | ± 2,5 ± 0,0075^t |
| R | 1 | от 0 до плюс 1100 св. плюс 1100 до плюс 1600 | ± 1,0 ± [1+0,003-(t-1100)] |
| 2 | от 0 до плюс 600 св. плюс 600 до плюс 1600 | ± 1,5 ± 0,00251 |
| S | 1 | от 0 до плюс 1100 св. плюс 1100 до плюс 1600 | ± 1,5 ± [1+0,003-(t-1100)] |
| 2 | от 0 до плюс 600 св. плюс 600 до плюс 1600 | ± 1,5 ± 0,00251 |
| B | 2 | от плюс 600 до плюс 1700 | ± 0,00251 |
| 3 | от плюс 600 до плюс 800 св. плюс 800 до плюс 1700 | ± 4 ± 0,0051 |
Пределы допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также пределы допускаемой абсолютной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопары ИП серии iTEMP TMT приведены в Описании типа для Гос-реестра СИ РФ.
Пределы допускаемой суммарной погрешности ТП и ИП (Л, °С) вычисляются по формуле:
Л = ±\ПИП +ЛКОМП )2 + (ЛТП )2 ,
где: ЛИП - погрешность ИП, °С; ЛКОМП - погрешность схемы компенсации ИП, °С;
ЛТП - отклонение от НСХ (в температурном эквиваленте) ТП, °С.
Время термического срабатывания в водной среде (0,4 м/с) (в зависимости от диаметра и нижней части защитной арматуры), с: t0,5 = от 5,5 до 34; t0,9 = от 13 до 110.
Электрическое сопротивление изоляции (при 500 В), МОм, не менее: 1000
(при плюс 25 °С), 5 (при плюс 500 °С).
Диаметр измерительной вставки, мм: 3; 6.
Диаметр защитной арматуры, мм: 8; 9; 11; 12; 18; 24.
Длина монтажной части ТП (в зависимости от модели и исполнения), мм: от 10 до 4000 (до 30000 по специальному заказу).
Масса, кг: от 0,5 до 5 (в зависимости от модели и исполнения ТП).
Диапазоны температур окружающего воздуха при эксплуатации ТП (в зависимости от модели и исполнения) приведены в таблицах 2 и 3:
Таблица 2.
| Т | П без встроенного преобразователя и дисплея (*) |
| Обозначение модели ТП | Диапазон температур окружающего воздуха, °С (*) | Исполнение защитной головки |
| ТС1*,88 | -50...+150 -50...+80 -50...+70 -50...+100 -50...+130 | ТА30А, TA30D, ТА30Р ТА20В TA20J TA20R ТА21Е |
| TR6* | -50...+130 -50...+150 | TA21H TA30H |
| TAF1* | -50.150 | ТА30А, TA30D |
| Примечания: (*) с дисплеем TID10: -20...+70 °С; с преобразователем измерительным iTEMP TMT - данные см. в Описании типа на преобразователи. |
Таблица 3
| Обозначение модели ТП | Диапазон температур окружающего воздуха, °С | Оболочка удлинительных прово-дов/материал изоляции |
| TSC310 | -50...+80 -50...+400 | ПВХ/ПВХ стекловолокно/стекловолокно |
Степень защиты от влаги и пыли ТП по ГОСТ 14254-96 (МЭК 60529): IP65, IP66, IP67, IP68.
Средний срок службы ТП, лет, не менее: 10
Термопреобразователи во взрывозащищенном исполнении имеют маркировки видов: 1ExdIICT4...T6X («взрывонепроницаемая оболочка») и 0ExiaIICT1...T6X («искробезопасная электрическая цепь»).
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус ТП при помощи наклейки.
Комплектность
Термопреобразователь (серия и исполнение - в соответствии с заказом) - 1 шт.
Паспорт (на русском языке) - 1 экз.
Руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз. (по дополнительному заказу, поставляется на партию ТП при поставке в один адрес).
Методика поверки для ТП в сборе с ИП - 1 экз.
Защитная гильза (по дополнительному заказу).
Поверка
осуществляется по документу МП 49520-12 «Преобразователи термоэлектрические серий ТС, TAF, TSC. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 2011г.
Основные средства поверки:
- эталонные 1, 2, 3-го разрядов ТП типа ППО в диапазоне температур от плюс 300 до плюс 1200 °С;
- эталонные 2, 3-го разрядов ТП типа ПРО в диапазоне температур от плюс 600 до плюс 1800 °С;
- термометр сопротивления ЭТС-100 эталонный 3 разряда с погрешностью по ГОСТ 8.558-93 в диапазоне температуры от минус 196 до плюс 660 °С;
- многоканальный прецизионный измеритель температуры МИТ 8.10(М) с пределами допускаемой основной абсолютной погрешности измерения напряжения ±(10-4 -U+1) мкВ, где U -измеряемое напряжение, мВ; сопротивления ±(10-^R+540-4), где R - измеряемое сопротивление, Ом.
- термостат с флюидизированной средой FB-08, рабочий диапазон температур от плюс 50 до плюс 700 °С
- термостаты жидкостные прецизионные переливного типа моделей ТПП-1.0, ТПП-1.2 с диапазоном воспроизводимых температур от минус 60 до плюс 300 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,004.0,02) °С;
- калибраторы температуры JOFRA серий ATC-R и RTC-R с общим диапазоном воспроизводимых температур от минус 48 до плюс 700 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,005.0,02) °С;
- горизонтальная трубчатая печь сопротивления типа МТП-2М с диапазоном температур от плюс 300 до плюс 1100 °С;
- вертикальная трубчатая печь сопротивления с максимальной рабочей температурой не менее 1800 °С;
- мера электрического сопротивления многозначная Р3026-1, кл.0,002;
- однозначная мера электрического сопротивления эталонная Р3030, 10 Ом, кл.0,002;
- HART-коммуникатор или иной программно-аппаратный комплекс с поддержкой HART-протокола и цифровых сигналов Profibus PA или FOUNDATION Fieldbus, позволяющий визуализировать измеренную ТП температуру и произвести необходимую настройку ИП ТП.
Сведения о методиках (методах) измерений приведены в паспорте и в руководстве по эксплуатации на ТП.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
Международный стандарт МЭК 60584-1 Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.
Международный стандарт МЭК 60584-2. Термопары. Часть 2. Допуски.
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.
Техническая документация фирмы Endress+Hauser Wetzer GmbH+Co.KG, Германия, Италия.
ГОСТ 8.558-93 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
ГОСТ 8.338-2002 ГСИ. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки.
МИ 3090-2007 ГСИ. Преобразователи термоэлектрические с длиной погружаемой части менее 250 мм. Методика поверки.
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.
ТП могут применяться в системах контроля и регулирования температуры в различных отраслях промышленности. Модификации ТП во взрывозащищенном исполнении могут применяться в соответствии с присвоенной маркировкой взрывозащиты во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно требованиям нормативных документов, регламентирующих применение электрооборудования во взрывоопасных зонах.
