Назначение
Термопреобразователи c унифицированными выходными сигналами КТХАУ(КТХКУ)-0102, ТХАУ-1387, ТХАУ(ТХКУ)-2088, ТХАУ(ТХКУ)-2088К, ТХАУ (ТХКУ)-2388, ТХАУ(ТХКУ)-2388К, КТХАУ(КТХКУ)-0102Ех, ТХАУ-1387Ех,
ТХАУ(ТХКУ)-2088Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2088КЕх, ТХАУ (ТХКУ)-2388Ех, ТХАУ (ТХКУ)-2388КЕх, ТХКУ-2888, ТХКУ-2888Ех, ТХАУ(ТХКУ)-1087, ТХАУ(ТХКУ)-2088-АС, КТХАУ(КТХКУ)-0102-АС (далее по тексту - термопреобразователи) предназначены для измерений температуры жидких, сыпучих и газообразных сред, в том числе, и во взрывоопасных зонах. Термопреобразователи с индексом «АС» предназначены для измерения температуры различных сред в реакторных установках и технологическом оборудовании АЭС с реакторами типов ВВЭР, РБМК и БН, а также в энергетических установках, не использую -щих атомную энергию, в том числе в системах технологического и аварийного электропитания АЭС.
Описание
Принцип работы термопреобразователей основан на явлении возникновения термоэлектродвижущей силы (ТЭДС) в электрической цепи, состоящей из двух разнородных металлов или сплавов, места соединения которых (спаи) находятся при разной температуре. Величина ТЭДС определяется типом материалов термоэлектродов и разностью температур мест соединения (спаев) термоэлектродов. Изменение ТЭДС термоэлектродвижущей силы, возникающей в чувствительном элементе, преобразуется измерительным преобразователем (далее по тексту - ИП) в изменение выходного аналогового или цифрового сигнала, пропорционального изменению температуры.
Термопреобразователи состоят из первичного преобразователя температуры (термопары с НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001 типов «K» или «L») в защитной арматуре с различными видами присоединения к объекту измерений и измерительного преобразователя. Измерительный преобразователь цилиндрической формы расположен в присоединительной головке термопреобразователя. Для вывода проводов в головке имеется кабельный ввод. В головку термопреобразователя с индексом ИС встроен светодиодный цифровой индикатор.
Термопреобразователи отличаются друг от друга типом НСХ термопары, типом выходного сигнала, возможностью применения во взрывоопасных зонах и конструктивными исполнениями.
Термопреобразователи с индексом Ех имеют взрывобезопасный уровень взрывозащиты, обеспечиваемый видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» уровня «ia». Взрывозащищённые термопреобразователи ТХАУ(ТХКУ)-1087 выпускаются как с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» уровня «d», так и с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь».
Термопреобразователи КТХАУ(КТХКУ)-0102, ТХАУ-1387, ТХАУ(ТХКУ)-2088, ТХАУ(ТХКУ)-2088К, ТХАУ (ТХКУ)-2388, ТХАУ (ТХКУ)-2388К, КТХАУ(КТХКУ)-0102Ех, ТХАУ-1387Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2088Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2088КЕх, ТХАУ (ТХКУ)-
Лист № 2
Всего листов 10 2388Ех, ТХАУ (ТХКУ)-2388КЕх, ТХКУ-2888, ТХКУ-2888Ех, ТХАУ(ТХКУ)-1087, ТХАУ(ТХКУ)-2088-АС, КТХАУ(КТХКУ)-0102-АС имеют 1578 модификаций.
Чертежи основных модификаций термопреобразователей приведены на рисунках 1-8.
_ 80 max _ _ L .
013
Рис.1 - Термопреобразователи КТХАУ(КТХКУ)-0102, КТХАУ(КТХКУ)-0102Ех (вариант с пластмассовой головкой).
Рис.2 - Термопреобразователи ТХАУ-1387, ТХАУ-1387Ех (вариант с алюминиевой головкой и штуцером).
Рис.3 - Термопреобразователи ТХАУ(ТХКУ)-2088, ТХАУ(ТХКУ)-2088Ех (вариант с пластмассовой головкой и штуцером).
80 max L1 L
013
Рис.4 - Термопреобразователи ТХАУ(ТХКУ)-2088К, ТХАУ(ТХКУ)-2088КЕх (вариант с пластмассовой головкой и штуцером).
77 max _ L1 _ L
014
015
Рис.5 - Термопреобразователи ТХАУ(ТХКУ)-2388, ТХАУ(ТХКУ)-2388К (вариант с алюминиевой головкой и штуцером).
Рис.6 - Термопреобразователи ТХКУ-2888, ТХКУ-2888К (вариант с пластмассовой головкой и штуцером).
80max
Рис.7 - Термопреобразователи ТХАУ(ТХКУ)-2088-АС (вариант с головкой из нержавеющей стали, без штуцера).
Рис.8 - Термопреобразователи КТХАУ(КТХКУ)-0102-АС (вариант с головкой из нержавеющей стали, с подвижным штуцером).
Фотография общего вида термопреобразователей приведена на рисунке 9.
Рис.9 - Взрывозащищённый термопреобразователь ТХАУ-1087 (вариант с алюминиевой головкой и штуцером)
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики термопреобразователей приведены в таблицах 1:4.
Таблица 1
| Обозначение термопреобразователя | Тип НСХ первичного преобразователя, диапазон измеряемых температур, °С | Тип выходного сигнала | Класс точности | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % |
| КТХАУ-0102, КТХАУ-0102Ех, ТХАУ-1387, ТХАУ-1387Ех, ТХАУ-2088, ТХАУ-2088Ех, ТХАУ-2088К, ТХАУ-2088КЕх, ТХАУ-2388, ТХАУ-2388К, ТХАУ-2388Ех, ТХАУ-2388КЕх, ТХАУ-1087 | «К» от 0 до плюс 500; от 0 до плюс 600; от 0 до плюс 900; от 0 до плюс 1000; от 0 до плюс 1100 | 0:5 мА; 4:20 мА; 0,4:2 В; RS-485; USART; 4:20 мА + HART | 0,5; 1,0; 1,5 | ±0,5; ±1; ±1,5 |
| КТХКУ-0102, КТХКУ-0102Ех, ТХКУ-2088, ТХКУ-2088Ех, ТХКУ-2088К, ТХКУ-2088КЕх, ТХКУ-2388, ТХКУ-2388К, ТХКУ-2388Ех, ТХКУ-2388КЕх, ТХКУ-2888, ТХКУ-2888Ех, ТХКУ-1087 | «L» от 0 до плюс 400 от 0 до плюс 600 | 4:20 мА; 0,4:2 В; RS-485; USART; 4:20 мА + HART |
| Примечания: 1. Термопреобразователи с НСХ типа «К» могут настраиваться на диапазон измерений, отличный от приведенного в таблице, но ограниченный пределами 0 и плюс 1100 °С и имеющий минимальный интервал 500 °С 2. При длине монтажной части защитной арматуры L<320 мм необходимо класс точности умножить на нормирующий коэффициент из таблицы ... . 3. Для термопреобразователей ТХКУ с измерительным преобразователем типа «М1» пределы допускаемой основной погрешности определяются: - для диапазона 0:400 °С: в интервале температур 200:400 °С - ±0,5 %; в интервале температур 0:200 °С - ±(0,5+(200-t)/25) % -для диапазона 0:600 °С: в интервале температур 300:600 °С - ±0,5 %; в интервале температур 0:300 °С - ±(0,25+(300-t)/45) % |
Таблица 2
| Обозначение термопреобразователя | Тип НСХ первичного преобразователя, диапазон измеряемых температур, °С | Тип выходного сигнала | Класс точности | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, % |
| ТХАУ-2088-АС, КТХАУ-0102-АС | «К» от 0 до плюс 500; от 0 до плюс 600; от 0 до плюс 900; от 0 до плюс 1000; от 0 до плюс 1100 | 4-20 мА; 4-20 мА + HART | 0,5; 1,0; 1,5 | ±0,5; ±1; ±1,5 |
| ТХКУ-2088-АС, КТХКУ-0102-АС | «L» от 0 до плюс 400 от 0 до плюс 600 |
| Примечания: 1. Термопреобразователи с НСХ типа «К» могут настраиваться на диапазон измерений, отличный от приведенного в таблице, но ограниченный пределами 0 и плюс 1100 °С и имеющий минимальный интервал 500 °С 2. При длине монтажной части защитной арматуры L<320 мм необходимо класс точности умножить на нормирующий коэффициент из таблицы 3. 3. Для термопреобразователей ТХКУ с измерительным преобразователем типа «М1» предел допускаемой основной погрешности определяется: - для диапазона 0-400 °С: в интервале температур 200-400 °С - ±0,5 %; в интервале температур 0-200 °С - ±(0,5+(200-t)/25) % -для диапазона 0-600 °С: в интервале температур 300-600 °С - ±0,5 %; в интервале температур 0-300 °С - ±(0,25+(300-t)/45) % |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры окружающей среды от нормальной (20±2 °С) до любой температуры в рабочем диапазоне, на каждые 10 °С, равны 0,5 предела основной допускаемой погрешности.
Таблица 3. Значения нормирующих коэффициентов для термопреобразователей с длиной защитной арматуры менее 320 мм
| Тип НСХ первичного преобразователя | Диапазон измерений, °С, | Длина монтажной части L, мм |
| 100 | 120 | 160 | 200 | 250 | 320 |
| Значения нормирующего коэффициента К |
| L | от 0 до плюс 600 | - | 2,0 | 1,4 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| К | от 0 до плюс 600 | 1,7 | 1,5 | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| от 0 до плюс 900* | 1,8* | 1,6* | 1,3* | 1,2* | 1,0 | 1,0 |
| от 0 до плюс 1100 | - | - | - | - | 2,5 | 1,7 |
Примечание: * - длительная эксплуатация возможна при температуре до плюс 700 °С
Таблица 4
| Наименование | Технические характеристики термопреобразователей |
| C цифровыми выходными сигналами | С аналоговыми выходными сигналами |
| HART | USART | RS-485 | 0,4-2 В | 0-5 мА | 4-20 мА |
| Напряжение питания, В | 12-24 В | 3,2-5,0 | 12-24 | 3,2-5,0 | 12-36 | 10,5* -36 (45) |
| *Для приборов с индексом «И» нижний предел напряжения питания на 5 В больше Для термопреобразователей с видом взрывозащиты «искробезопасная цепь» напряжение питания не более 24 В |
| Сопротивление нагрузки, Ом | от 250 до 1000 | - | - | от 20000 до 1000000 | до 2500 | определяется по формуле: Rн <(ип — ипит мин) / 0,022, где: U - напряжение питания, В |
| Потребляемая мощность, В •А, не более | 1,1 | 0,5 | 1,1 | 0,2 | 1,1 | 1,1 |
| Длина линии связи, м, не более | 500 | 5 | 500 | 20 | 100 | 100 |
| Степень защиты от пыли и влаги | - взрывозащищённые («d») IP65; - с индексом АС с пластмассовой головкой и из алюминия IP65; - с индексом АС с головкой из коррозионностойкой стали IP67; - все остальные IP54 |
| Длина монтажной части, мм | от 100 до 3150; до 25000 (для КТХАУ (КТХКУ)-0102, КТХАУ (КТХКУ)-0102Ех) |
| Масса, кг, не более | 3,5 |
| Средняя наработка на отказ, ч | - общепромышленные и взрывозащищённые: 10000 (при температуре эксплуатации до плюс 800 °С); - с индексом АС при температуре эксплуатации до плюс 400 °С: 400000 |
| Рабочие условия эксплуатации: -температура окружающей среды,°С -относительная влажность, % | - для термопреобразователей с цифровым индикатором: от минус 40 до плюс 50 °С; - для термопреобразователей без индикатора: от минус 40 до плюс 85 °С или от минус 50 до плюс 70 °С (в зависимости от применяемого измерительного преобразователя); до 98 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на эксплуатационную документацию типографским способом (в правом верхнем углу) и на соединительную головку термопреобразователя при помощи наклейки.
Комплектность
В комплект поставки термопреобразователя входят:
1. Термопреобразователь - 1 шт. (модификация по заказу);
2. Паспорт - 1 экз.;
3. Руководство по эксплуатации - 1 экз. (на партию до 25 шт., при
поставке в один адрес);
4. Методика поверки 908.2022.00.000 Д6 - 1 экз. (на партию до 25 шт., при
поставке в один адрес).
Поверка
термопреобразователей осуществляется в соответствии с документом 908.2022.00.000 Д6 «Термопреобразователи с унифицированными выходными сигналами ТСПУ(ТСМУ)-1088, ТСПУ(ТСМУ)-1088Ех, ТСПУ-1287, ТСПУ-1287Ех, ТСПУ(ТСМУ)-1288, ТСПУ(ТСМУ)-1288Ех, ТСПУ(ТСМУ)-2288, ТСПУ(ТСМУ)-2288Ех, КТХАУ(КТХКУ)-0102,
КТХАУ(КТХКУ)-0102Ех, ТХАУ-1387, ТХАУ-1387Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2088, ТХАУ(ТХКУ)-2088Ех ТХАУ(ТХКУ)-2088К, ТХАУ(ТХКУ)-2088КЕх, ТХАУ (ТХКУ)-2388; ТХАУ (ТХКУ)-2388К, ТХАУ (ТХКУ)-2388Ех, ТХАУ (ТХКУ)-2388КЕх, ТХКУ-2888, ТХКУ-2888Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2988, ТХАУ(ТХКУ)-9518 Ех, ТХАУ(ТХКУ)-1087, ТСПУ(ТСМУ)-1187, ТХАУ(ТХКУ)-2088-АС, КТХАУ(КТХКУ)-0102-АС, ТСПУ(ТСМУ)-1088-АС, ТСПУ(ТСМУ)-8043-АС, ТППУ-0679, ТПРУ-0679, ТППУ-0679Ех, ТПРУ-0679Ех. Методика поверки», утвержденным ФГУП «ВНИИМС», 12.08.2013г.
Основные средства поверки:
- эталонный преобразователь термоэлектрический рабочий эталон второго разряда типа ППО с диапазоном температур от 300 до 1200 °С;
- эталонный преобразователь термоэлектрический рабочий эталон первого разряда типа ПРО с диапазоном температур от 600 до 1800 °С;
- эталонный термометр сопротивления второго разряда типа ПТСВ-1-2 с диапазоном температур от минус 50 до плюс 450 °С;
- печь высокотемпературная ВТП-1600;
- измеритель-регулятор температуры МИТ 8-10; -300.. .+300 мВ;
± (0,001+10-4-U) мВ; ТУ 4211-102-17113168-00;
- преобразователь сигналов ТС и ТП прецизионный «Теркон» -1000 . +1000 мВ;
± (0,0005+5- 10-5-U) мВ; -200 ... +600 °С; ± 0,011 °С, ТУ 4221-040-44229117-2003;
- вольтметр универсальный В7-54/3 с диапазоном измерения 0.2000 мВ, 0.20 мА и погрешностью ±0,3 мВ;
- калибратор-измеритель нормированных сигналов ЗМ3001 с диапазоном измерения 0^30 В и классом точности 0,02;
- установка поверочная УПСТ-2М с градиентом температур не более ±0,1 °С/см и глубиной погружения не менее 300 мм;
- термостаты жидкостные «ТЕРМОТЕСТ-100», «ТЕРМОТЕСТ-300» с диапазоном температур от минус 30 до плюс 300 °С;
- термостат сухой типа PEGASUS с диапазоном температур от 100 до 1200 °С, с градиентом температуры не более 0,1 °С/см с выравнивающим никелевым блоком длиной 100 мм.
Сведения о методах измерений
приведены в соответствующих разделах Руководства по эксплуатации.
Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к термопреобразователям c унифицированными выходными сигналами КТХАУ(КТХКУ)-0102, ТХАУ-1387, ТХАУ(ТХКУ)-2088, ТХАУ(ТХКУ)-2088К, ТХАУ (ТХКУ)-2388, ТХАУ (ТХКУ)-2388К, КТХАУ(КТХКУ)-0102Ех, ТХАУ-1387Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2088Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2088КЕх, ТХАУ (ТХКУ)-2388Ех, ТХАУ (ТХКУ)-2388КЕх, ТХКУ-2888, ТХКУ-2888Ех, ТХАУ(ТХКУ)-1087, ТХАУ(ТХКУ)-2088-АС, КТХАУ(КТХКУ)-0102-АС
ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики.
ТУ 4211-066-12150638-2013 «Термопреобразователи с унифицированными выходными сигналами ТСПУ(ТСМУ)-1088, ТСПУ(ТСМУ)-1088Ех, ТСПУ-1287, ТСПУ-1287Ех, ТСПУ(ТСМУ)-1288, ТСПУ(ТСМУ)-1288Ех, ТСПУ(ТСМУ)-2288, ТСПУ(ТСМУ)-2288Ех, КТХАУ(КТХКУ)-0102, КТХАУ(КТХКУ)-0102Ех, ТХАУ-1387, ТХАУ-1387Ех,
ТХАУ(ТХКУ)-2088, ТХАУ(ТХКУ)-2088Ех ТХАУ(ТХКУ)-2088К, ТХАУ(ТХКУ)-2088КЕх, ТХАУ (ТХКУ)-2388; ТХАУ (ТХКУ)-2388К, ТХАУ (ТХКУ)-2388Ех, ТХАУ (ТХКУ)-2388КЕх, ТХКУ-2888, ТХКУ-2888Ех, ТХАУ(ТХКУ)-2988, ТХАУ(ТХКУ)-9518 Ех, ТХАУ(ТХКУ)-1087, ТСПУ(ТСМУ)-1187, ТХАУ(ТХКУ)-2088-АС, КТХАУ(КТХКУ)-0102-АС, ТСПУ(ТСМУ)-1088-АС, ТСПУ(ТСМУ)-8043-АС, ТППУ-0679, ТПРУ-0679, ТППУ-0679Ех, ТПРУ-0679Ех Технические условия».
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
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; осуществление деятельности в области использования атомной энергии.
