Назначение
Датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред, не агрессивных к материалу защитного корпуса, а также сыпучих и твердых тел.
Описание
Принцип действия датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex основан на термоэлектрическом эффекте -генерировании термоэлектродвижущей силы, пропорциональной разности температур рабочего конца и свободных концов двух проводников (термоэлектродов) из различных металлов или сплавов.
Датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex состоят из одного или нескольких конструктивно связанных первичных преобразователей температуры, защитного корпуса с монтажными элементами или без них и коммутационных устройств в виде клеммной головки, коробки, разъема или удлиняющих проводов.
Первичный преобразователь датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex выполнен в виде кабельного или проволочного чувствительного элемента (ЧЭ).
Кабельный ЧЭ представляет собой гибкую металлическую трубку с размещенными внутри нее одной или несколькими парами термоэлектродов, расположенными параллельно друг другу. Пространство вокруг термоэлектродов заполнено уплотненной мелкодисперсной минеральной изоляцией. Термоэлектроды кабельного ЧЭ со стороны рабочего торца попарно сварены между собой, образуя один и более рабочих спая. Рабочий торец заглушен с помощью сварки, либо имеет открытый спай. Свободные концы термоэлектродов подключаются к клеммам головки датчика температуры или к удлиняющим проводам.
В датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex с конструктивной модификацией, предусматривающей коммутационные устройства в виде клеммной головки или коробки 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 протоколам HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus, Wireless HART.
В датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex с клеммными головками, предусматривающими визуализацию результатов измерений, встраивается дисплей.
Номинальная статическая характеристика (НСХ) датчиков КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex - в соответствии с ГОСТ Р 8.585-2001.
Модификации и схема обозначения датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex представлены в таблице 1.
Таблица 1
1
2
5 6 7
8 9 10
3
| № поля | Описание поля | Код поля | Расшифровка |
| 1 | Тип датчика | КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК | Тип |
| 2 | Вид взрывозащиты | Не заполнено | Общепромышленное исполнение |
| Ex(x) | Взрывозащищенное исполнение (согласно нормативной документации (НД)) |
| 3 | Конструктивная модификация | Согласно НД |
| 4 | Узел коммутации |
| 5 | Обозначение класса первичного преобразователя | к0, к1, к2 | Согласно таблице 3 |
| 6 | Вид выходного сигнала | Не заполняется | Сигнал ТЭДС в соответствии сНСХ |
| Т | 4-20 мА |
| Н | 4 - 20 мА + HART |
| Р | Profibus |
| F | Fieldbus |
| W | Wireless HART |
| 7 | Условное обозначение точности датчика температуры с ИП | 0 8 1 5 2 | Согласно таблице 4 |
| 8 | Количество первичных преобразователей (ПП) в одном изделии | Не заполнено | Один первичный преобразователь |
| N | N первичных преобразователей |
| 9 | Исполнение рабочего спая ПП | И | Изолированный спай |
| Н | Неизолированный спай |
| О | Открытый спай |
| 10 | Количество пар термоэлектродов в каждом ПП | Не заполнено | 1 пара термоэлектродов |
| n | n пар термоэлектродов |
| 11 | Материал наружной оболочки | Согласно НД |
| 12 | Наружный диаметр рабочей части d, мм |
| 13 | Монтажная длина датчика, мм |
| 14 | Вспомогательный размер, мм |
| 15 | Характерный геометрический параметр |
Внешний вид некоторых модификаций датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex приведены на рисунке 1.
Ex(x)
F1
4
И—И—И7 И7 0
11 12 13 14 15
КТхх
хх.хх
Коструктивная модификация 01.17
Коструктивная модификация 01.31
Рисунок 1 - Датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex,
КТМК Ex
Пломбирование датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex не предусмотрено.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) состоит из встроенного и автономного ПО. Метрологически значимым является встроенное ПО. Данное ПО предназначено для обработки сигнала ТЭДС и преобразования его в унифицированный сигнал и (или) цифровой сигнал. Конструкция датчика температуры исключает возможность несанкционированного влияния на ПО и измерительную информацию.
Таблица 2 - Идентификационные данные ПО
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование | Firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) | не ниже 01.01.00 |
| Цифровой идентификатор | отсутствует |
Уровень защиты ПО и измерительной информации от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует уровню «Высокий» по Р 50.2.077-2014 - для встроенного программного обеспечения.
Технические характеристики
Метрологические характеристики изложены в таблицах 3 - 10.
Таблица 3 - Метрологические характеристики датчиков температуры с аналоговым выходным сигналом
| Тип датчика температуры | Диапазон измерений1, °С | Обозначение класса первичного преобразователя | Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ, °С |
| от | до |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| КТХА, КТХА Ex | -40 | +250 | к0 | ±(0,5 + 0,002 • t) |
| +250 | +1100 | ±0,004 • | t | |
| -40 | +275 | к1 | ±1,1 |
| +275 | +1100 | ±0,004 • | t | |
| -200 | -110 | к2 | ±0,02 • t | |
| -110 | +293 | ±2,2 |
| +293 | +1300 | ±0,0075 • | t |
| КТХК, КТХК Ex | -40 | +375 | к1 | ±1,5 |
| +375 | +600 | ±0,004 • | t | |
| -100 | +360 | к2 | ±2,5 |
| +360 | +800 | ±(0,7 + 0,005 • t) |
| КТНН, КТНН Ex | -40 | +250 | к0 | ±(0,5 + 0,002 • t) |
| +250 | +1100 | ±0,004 • | t | |
| -40 | +275 | к1 | ±1,1 |
| +275 | +1250 | ±0,004 • | t | |
| -200 | -110 | к2 | 2 о о" ± | |
| -110 | +293 | ±2,2 |
| +293 | +1300 | ±0,0075 • | t |
| -40 | +275 | ±1,1 |
| +275 | +760 | ±0,004 • | t | |
| -40 | +293 | ±2,2 |
| +293 | +760 | ±0,0075 • | t |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| | -40 | +125 | к1 | ±0,5 |
| КТМК, КТМК Ex | +125 | +370 | ±0,004 • t |
| -200 | -66 | | ±0,015 • t |
| -66 | +135 | к2 | ±1,0 |
| | +135 | +400 | | ±0,0075 • t |
| 1- Указаны предельные значения. Конкретный диапазон в зависимости от конструктивной модификации указан в паспорте и маркировке датчика; |t| - абсолютное значение температуры, °С, без учета знака |
Таблица 4 - Метрологические характеристики датчиков температуры с выходным сигналом постоянного тока и (или) цифровым сигналом по протоколам HART, Profibus, Fieldbus,
Wireless HART
| Тип датчика температуры | Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Диапазон преобразования tn, °С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности, °С |
| КТХА, КТХА Ex, КТХК, КТХК Ex, КТНН, КТНН Ex, КТЖК, КТЖК Ex, КТМК, КТМК Ex | H50, F50, P50, W50 | от 50 до 350 включ. | ±1,7 |
| св. 350 до 1500 | ±0,5 % • tn |
| H40, F40, P40, W40 | от 50 до 300 включ. | ±1,2 |
| св. 300 до 1500 | ±0,4 % • tn |
| H25, F25, P25 | от 50 до 350 включ. | ±0,9 |
| св. 350 до 1500 | ±0,25 % • tn |
| H80 | от 50 до 300 включ. | ±2,5 |
| св. 300 до 1500 | ±0,8 % • tn |
| КТХА, КТХА Ex, КТХК, КТХК Ex, КТНН, КТНН Ex, КТЖК, КТЖК Ex, КТМК, КТМК Ex | T50 | от 50 до 400 включ. | ±2,0 |
| св. 400 до 1500 | ±0,5 % • tn |
| T40 | от 50 до 350 включ. | ±1,5 |
| св. 350 до 1500 | ±0,4 % • tn |
| T80 | от 50 до 300 включ. | ±2,5 |
| св. 300 до 1500 | ±0,8 % • tn |
| Примечания: а) tn = tmax - tmin, °С, где tmax и tmin - верхний и нижний пределы диапазона преобразования (указан в паспорте и в маркировке датчика температуры); б) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности учитывают вклад погрешности, вызванной автоматической компенсацией температуры холодных спаев; в) Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности датчиков температуры, приведенные в таблице 4, обеспечиваются при условии, если нижний предел диапазона преобразования tmin находится в диапазоне температур от минус 200 до 0 °С |
Таблица 5 - Метрологические характеристики ИП, входящих в состав датчиков температуры
| Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Диапазон преобразования tn, °С | Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности ИП, °С |
| T50, T40, T80 | от 50 до 1500 | ±1,0 |
| H50, H80 | от 50 до 700 включ. | ±0,7 |
| св. 700 до 1500 | ±0,07 % • tn |
| F50, P50, W50, F40, P40, W40, H40, F25, P25, H25 | от 50 до 1000 включ. | ±0,5 |
| св. 1000 до 1500 | ±0,05 % • tn |
Таблица 6 - Пределы допускаемой абсолютной погрешности внутренней автоматической компенсации температуры холодных спаев датчика температуры измерительным преобразователем_
| Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Пределы допускаемой абсолютной погрешности, °С |
| H40, H25, T40, F50, P50, F40, P40, F25, P25 | ±0,5 |
| T50, T80, W50, W40, H50, H80 | ±0,75 |
Таблица 7 - Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, вызванной отклонением окружающей температуры от нормальной (от +18 до +28) °С, на каждый 1°С
| Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Диапазон преобразования tn, °С | Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, °С |
| T50, T40, T80, H50, H80 | от 50 до 500 включ. | ±0,05 |
| св. 500 до 1500 | ±0,01 % • tn |
| H40, H25, W50, W40 | от 50 до 500 включ. | ±0,025 |
| св.500 до 1500 | ±0,005 % • tn |
| F50, P50, F40, P40, F25, P25 | от 50 до 500 включ. | ±0,01 |
| св.500 до 1500 | ±0,002 % • tn |
Таблица 8 - Пределы допускаемых значений дрейфа метрологических характеристик за интервал между поверками (ИМП)_
| Тип датчика температуры | Температура применения1,°С | ИМП | Пределы допускаемых значений дрейфа за ИМП, °С |
| от | до |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| КТХА, КТХА Ex | -40 | +600 | 5 лет | ±( 0, 0 о |
| -200 | -40 | 2 года |
| +600 | +900 |
| +900 | +1100 | 1 год | ±(0,006 • t) |
| +1100 | +1300 | Не нормирован | — |
| КТНН, КТНН Ex | -40 | +800 | 5 лет | ±(0,004 • |t|) |
| -200 | -40 | 2 года |
| +800 | +1100 |
| +1100 | +1200 | 1 год | ±(0,006 • t) |
| +1200 | +1300 | Не нормирован | — |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| КТХК, КТХК Ex | -40 | +600 | 5 лет | ±(0,004 • t) |
| +600 | +800 | 2 года | ±(0,006 • t) |
| КТЖК, КТЖК Ex | -40 | +760 | 2 года | ±(0,004 • |t|) |
| КТМК, КТМК Ex | -40 | +200 | 2 года |
| -200 | -40 | 1 год |
| +200 | +370 |
| 1 - Указаны предельные значения. Конкретный диапазон в зависимости от конструктивной модификации указан в паспорте датчика; t - абсолютное значение температуры, °С, без учета знака |
Таблица 9 - Пределы допускаемых значений дрейфа метрологических характеристик измерительных преобразователей за ИМП_
| ИМП | Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП согласно таблице 1 | Пределы допускаемых значений дрейфа °С |
| 2 года | H40, H25, T40, F50, P50, F40, P40, F25, P25 | о ,0 0, ± |
| T50, T80, W50, W40, H50, H80 | ±0,0015 • tn |
| 5 лет | H40, H25, T40, F50, P50, F40, P40, F25, P25 | ±0,0025 • tn |
| T50, T80, W50, W40, H50, H80 | ±0,004 • tn |
Таблица 10 - Нормальные и рабочие условия эксплуатации
| Нормальные условия эксплуатации для датчиков с установленными ИП | Температура +15 до +35 °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 -40 до +85 °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 % |
Основные технические характеристики приведены в таблицах 11 и 12.
Показатели надежности датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex установлены в соответствии с ГОСТ 27883-88 и учитывают условия их эксплуатации.
Таблица 11 - Показатели надежности
| Г руппа условий эксплуатации | Вероятность безотказной работы | Средний срок службы | Г арантийный 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 |
| IV | Не нормирована | Не нормирован | Не нормирован |
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.
Таблица 12 - Технические характеристики
| Параметр | Значение |
| Напряжение питания ИП, В | от 7 до 48 |
| Сопротивление внешней нагрузки, Ом | от 0,1 до К-нагр _ (ипитания - 7,2)/0,23 |
| Электрическое сопротивление изоляции при температуре +15 до +35 °С и относительной влажности воздуха от 30 до 80 %, МОм, не менее: | 100 |
| Устойчивость к воздействию синусоидальной вибрации по 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 142542015 (IEC 60529:2013) | В зависимости от конструктивной модификации IP40, IP55, IP65, IP66, IP68. Конкретная степень указывается в паспорте датчика |
На отдельном шильдике датчики температуры КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex имеют маркировку вида 1ЕхdIICT4/Т6 X, PBЕхdI X, PBЕхdI X/1ЕхdПCT4/Т6 X («взрывонепроницаемая оболочка»), либо 0ЕхiaIICT4/Т6Х, POЕхiaIX («искробезопасная электрическая цепь»).
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом (в правом верхнем углу), а также на корпус датчиков температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex при помощи наклейки.
Комплектность
Таблица 13 - Комплект поставки
| Наименование | Обозначение | Количес тво |
| Датчик температуры | КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex | 1 шт. |
| Паспорт | ЮНКЖ.400520.001ПС | 1 экз. |
| Руководство по эксплуатации1 | РЭ 4211-002-10854341-2013 | 1 экз.* |
| Методика поверки | 435-159-2019МП | 1 экз.* |
| * - на партию в один адрес |
Поверка
осуществляется по документу 435-159-2019МП «Датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex. Методика поверки», утвержденному ФБУ «Тест-С.-Петербург» 28.02.2019 г.
Основные средства поверки:
- мегаомметр ЭС0202/1-Г (регистрационный №14883-95);
- термостат переливной прецизионный ТПП-1.0 (регистрационный №33744-07);
- термометр сопротивления платиновый эталонный ПТС-10М, 1 разряд, (регистрационный №11804-99);
- термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ-1-2 2 разряд, (регистрационный №32777-06);
- преобразователь термоэлектрический эталонный ТППО-1000/500, 2 разряд, (регистрационный №19254-10);
- измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8.10 (регистрационный №19736-00);
- калибратор многофункциональный МСХ-II-R (регистрационный №21591-01);
- калибратор температуры RTC-700В в комплекте с угловым термометром STS200 А 970, (регистрационный №46576-11).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационной документации.
Нормативные документы
ГОСТ 8.558-2009 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ГОСТ 1790-2016 Проволока из сплавов хромель Т, алюмель, копель и константан для термоэлектродов термоэлектрических преобразователей. Технические условия
ГОСТ 1791-2014 Проволока из никелевого и медно-никелевых сплавов для удлиняющих проводов к термоэлектрическим преобразователям. Технические условия
ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования
ГОСТ 26.011-80 Средства измерений и автоматизации. Сигналы тока и напряжения электрические непрерывные входные и выходные
ТУ 4211-002-10854341-2013 Датчики температуры КТХА, КТХК, КТНН, КТЖК, КТМК, КТХА Ex, КТХК Ex, КТНН Ex, КТЖК Ex, КТМК Ex. Технические условия
75207-19: Методика поверки 435-159-2019МПСкачать1.4 Мб
33310-06
