Назначение
Преобразователи термоэлектрические WR (далее по тексту - термопреобразователи или ТП) предназначены для измерений температуры различных сред, химически неагрессивных к материалу защитной арматуры или гильзы.
Описание
Принцип работы термопреобразователей основан на явлении возникновения термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) в электрической цепи, состоящей из двух разнородных металлов или сплавов, места соединений (спаи) которых находятся при разной температуре. Величина термоэлектродвижущей силы определяется типом материалов чувствительных элементов (ЧЭ) и разностью температур мест соединения (спаев) чувствительных элементов.
ТП состоят из измерительной вставки, защитной оболочки с различными видами технологических соединений и монтажных элементов и клеммной соединительной головки.
Измерительная вставка состоит из одного или двух ЧЭ на основе термоэлектродных проводов с керамическими изоляторами (с изолированными и неизолированными рабочими спаями), помещенных в защитный чехол из различных материалов. В качестве ЧЭ применяются термопары с различными типами номинальных статических характеристик (НСХ) преобразования по ГОСТ Р 8.585-2001.
ТП WR изготавливаются следующих моделей: WRN, WRP, WRR, WRQ, WRNB, WRNK, которые отличаются друг от друга типом ЧЭ и конструктивным исполнением.
Термопреобразователи модели WRNB комплектуются измерительным преобразователем (ИП), преобразующим сигналы ТП в унифицированный выходной сигнал силы постоянного тока в диапазоне от 4 до 20 мА или в цифровой сигнал HART-протокола.
При измерении температуры при высоких давлениях и скоростях потока ТП используются в комплекте с дополнительными защитными гильзами, различающихся видом присоединения к объекту измерения, формой и материалом.
Расшифровка структуры условного обозначения моделей термопреобразователей приведена в таблице 1.
Таблица 1 - Структура условного обозначения моделей преобразователей термоэлектрических WR
| Термопреобразователь сопротивления WR х х х - х х х х - х 1 2 3 4 5 6 7 8 |
| 1. Условное обозначение типа НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001 (МЭК 60584-1) |
| N | K - хромель-алюмелевые (никельхром-никельалюминиевые) |
| P | S - платинородий-платиновые |
| R | B - платинородий-платинородиевые |
| Q | R - платинородий-платиновые |
| 2. Исполнение |
| Без обозначения | Стандартное исполнение |
| K | Бронированное (ударо- и вибропрочное) исполнение |
| В | Исполнение с измерительным преобразователем |
| 3. Количество чувствительных элементов |
| Без обозначения | Один |
| 2 | Два |
| 4. Тип крепления |
| 1 | Отсутствует |
| 2 | Фиксированная резьба/подвижная резьба втулки |
| 3 | Подвижный фланец |
| 4 | Неподвижный фланец |
| 5 | Монтажная удлинительная шейка с резьбовым соединением |
| 6 | Защитная арматура конической формы с крепежными болтами |
| 7 | Монтажная удлинительная шейка |
| 8 | Монтажная удлинительная шейка с неподвижным резьбовым соединением |
| 5. Тип коммутационной головки |
| 3 | Коммутационная головка в общепромышленном исполнении/Водонепроницаемая распределительная коробка |
| 4 | Коммутационная головка во взрывозащищенном исполнении/Взрывозащищенная распределительная коробка |
| 9 | Монтажная удлинительная шейка с подвижным резьбовым соединением |
| 4. Диаметр монтажной части |
| 0 | 16 мм(1) |
| 1 | 20 мм(1) |
| 3 | 3 мм(2) |
| 4 | 4 мм(2) |
| 5 | 5 мм(2) |
| 6 | 6 мм(2) |
| 8 | 8 мм(2) |
| - | Нет обозначения*-3) |
| 7. Дополнительные опции |
| - | Отсутствует |
| G | Переходный диаметр защитной арматуры |
| S | Наличие цифрового дисплея |
| 8. Тип защитной гильзы |
| - | отсутствует |
| TH01E | ___ | — ъ |
| |
| TH03E | Г... 1 — |
| S__Ц/ / S S / /Г f S' f / / | / г У -f ‘ - |
| | |
| TH02F | |
| | |
| U ,_______ | |
| 1 .. . . | |
| k v | |
| TH02H | |
| |
| |
| TH02B | | |
| ill----и----С .......1 i......... | |
| | |
| | |
| Примечания: | | |
| (1) - указан диаметр защитной трубки; | |
| (2) - указан диаметр измерительной вставки (исполнение без защитной трубки); |
| (3) - диаметр монтажной части соответствует диаметру защитной гильзы (исполнение с защитной |
| гильзой). | | |
Фотографии общего вида ТП приведены на рисунке 1.
Пломбирование ТП не предусмотрено.
Заводской номер в виде обозначения, состоящего из арабских цифр и букв латинского алфавита наносится на корпус или на металлический шильдик ТП методом гравировки или на этикетку, прикрепленную к ТП, типографским способом. Конструкция ТП не предусматривает нанесение знака поверки на средство измерений.
Фотографии общего вида ТП с указанием места нанесения заводского номера приведены на рисунке 2.
Рисунок 1 - Общий вид преобразователей термоэлектрических WR
Место нанесения заводского номера
Рисунок 2 - Общий вид преобразователей термоэлектрических WR с указанием места нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Термопреобразователи моделей WRNB (с HART-протоколом) имеют встроенное, метрологически значимое программное обеспечение (ПО), предназначенное для обработки, хранения и передачи измерительной информации. ПО устанавливается в электронный блок ИП на заводе-изготовителе во время производственного цикла.
Идентификационные данные встроенного ПО приведены в таблице 2.
Таблица 2
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | TK2021 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО, не ниже | 24 2.XXX |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
В соответствии с п. 4.5 рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 уровень защиты встроенного ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «высокий».
Технические характеристики
Метрологические и основные технические характеристики ТП приведены в таблицах 35.
Таблица 3 - Метрологические характеристики
| Условное обозначение НСХ | Класс допуска | Диапазон измерений температуры(1), °С | Пределы допускаемых отклонений ТЭДС ТП от НСХ(2), °С |
| для ТП моделей WRN, WRP, WRR, WRQ, WRNK | для ТП модели WRNB (в комплекте с ИП)(3) |
| К | 1 | от -40 до +375 включ. св. +375 до +1000 | ±1,5 ±0,0041 | ±2,54; ±3,58 ±(1,04+0,0041); ±(2,08+0,0041) |
| 2 | от -40 до +333 включ. св. +333 до +1200 | ±2,5 ±0,00751 | ±3,74; ±4,98 ±(1,24+0,00751); ±(2,48+0,00751) |
| R | 1 | от 0 до +1100 включ. св. +1100 до +1600 | ±1,0 ±(1,0+0,003-(t-1100)) | ±2,6; ±4,2 ±(2,6+0,003-(t-1100)); ±(4,2+0,003-(t-1100)) |
| 2 | от 0 до +600 включ. св. +600 до +1600 | ±1,5 ±0,00251 | ±3,1; ±4,7 ±(1,6+0,00251); ±(3,2+0,00251) |
| S | 1 | от 0 до +1100 включ. св. +1100 до +1600 | ±1,0 ±(1,0+0,003-(t-1100)) | ±2,6; ±4,2 ±(2,6+0,003-(t-1100)); ±(4,2+0,003-(t-1100)) |
| 2 | от 0 до +600 включ. св. +600 до +1600 | ±1,5 ±0,00251 | ±3,1; ±4,7 ±(1,6+0,00251); ±(3,2+0,00251) |
| B | 2 | от +600 до +1600 включ. | ±0,00251 | ±(1,0+0,00251); ±(2,0+0,00251) |
| 3 | от +600 до +800 включ. св. +800 до +1600 | ±4,0 ±0,0051 | ±5,0; ±6,0 ±(1,0+0,0051); ±(2,0+0,0051) |
Примечания:
(1) - Рабочий диапазон измерений температуры и класс допуска конкретного ТП находится внутри диапазона измерений температуры, приведенного в таблице, определяется конструктивным исполнением ТП и приведен в паспорте на изделие;
(2) - где t - значение измеряемой температуры, °С;
(3) - в зависимости от модели ИП.
Таблица 4 - Пределы допускаемой дополнительной погрешности ТП модели WRNB
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной приведенной (к диапазону измерений) погрешности ТП, вызванной отклонением температуры окружающей среды от нормальных условий (от +18 до +22 °С) в рабочем диапазоне температур, %/1 °C | 0,004 |
Таблица 5 - Основные технические характеристики ТП
| Наименование характеристики | Значение |
| Электрическое сопротивление изоляции ТП (при напряжении 500 В и температуре окружающей среды от +15 до +25 °С и относительной влажности от 30 до 80 %), МОм, не менее | 1000 |
| Диаметр монтажной части, мм | от 1 до 90 |
| Длина монтажной части ТП(1), мм | от 5 до 20000 |
| Рабочие условия эксплуатации: - температура окружающего воздуха,°С - относительная влажность, % | от -52 до +60 от 5 до 90 |
| Масса, кг | от 1 до 30 |
| Маркировка взрывозащиты(2) | 1Ex db IIC T4...T1 Gb X Ex tb IIIC Т135°С...Т440°С Db X 0Ex ia IIC T4...T1 Ga X Ex ia IIIC T200 135°С...Т200 440°С Da X |
| Степень защиты оболочки по ГОСТ 14254-2015(2) | IP66 |
| Средняя наработка до отказа (в зависимости от типа НСХ ТП), ч, не менее: - для ТП c НСХ типа «К» - в рабочем диапазоне до +300 °С; - в рабочем диапазоне св. +300 °С до +800 °С; - в рабочем диапазоне св. +800 °С - для ТП c НСХ типов «R», «S», «В» | 55000 40000 20000 20000 |
| Средний срок службы ТП, лет, не менее | 10 |
| Примечание: (1) - и более, по специальному заказу. (2) - только для ТП моделей WRN, WRNB, WRP, WRQ. |
Знак утверждения типа
наносится на титульные листы Руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 6 - Комплектность средств измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Преобразователь термоэлектрический | WR (1) | 1 шт. |
| Паспорт | - | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации (на русском языке) | - | 1 экз. (2) |
| Защитная гильза | - | 1 шт. (3) |
| Примечания: (1) - исполнение в соответствии с заказом; (2) - может поставляться на каждый ТС или на партию по заказу потребителя; (3) - по дополнительному заказу. |
Сведения о методах измерений
приведены в разделе «Проведение измерений» руководства по эксплуатации.
Нормативные документы
ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия;
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2022 г. № 3253 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений температуры»;
Стандарт предприятия изготовителя «Anhui Tiankang (Group) Shares Co., Ltd», КНР.
