Назначение
Датчики температуры многозонные ТР-Е-10, ТП-Е-10 (далее по тексту - датчики) предназначены для измерений температуры жидких, газообразных и сыпучих неагрессивных, а также агрессивных сред, не разрушающих защитный корпус датчиков, в том числе во взрывоопасных зонах.
Описание
Принцип действия датчиков ТР-Е-10 основан на явлении изменения электрического сопротивления металлов при изменении их температуры. Величина изменения электрического сопротивления определяется типом материала чувствительного элемента (далее по тексту - ЧЭ) и величиной изменения температуры. Принцип действия датчиков ТП-Е-10 основан на явлении возникновения термоэлектродвижущей силы в электрической цепи, состоящей из двух разнородных металлов или сплавов, места соединения (спаев) которых находятся при разной температуре. Величина термоэлектродвижущей силы определяется типом материалов термоэлектродов и разностью температур мест соединения термоэлектродов. В исполнениях датчиков с измерительным преобразователем изменение электрического сопротивления материала ЧЭ или термоэлектродвижущей силы, возникающей в ЧЭ, преобразуется измерительным преобразователем (далее по тексту - ИП) в изменение выходного токового или цифрового сигнала. Зависимость между измеренной температурой и выходным сигналом датчиков с преобразователем - линейная.
Датчики состоят из нескольких (от 2-х до 30-ти штук) первичных преобразователей температуры - измерительных элементов, включающих ЧЭ и металлическую оболочку. Измерительный элемент может быть с платиновым или медным ЧЭ с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) типа «50П»,«Р1:100», «100П», «50М» или «100М» по ГОСТ 6651-2009 или с ЧЭ с НСХ типа «К», «L», «J», «N» или «Т» по ГОСТ Р 8.585-2001. Измерительный элемент может быть помещен в защитную арматуру из нержавеющей стали или других материалов с корпусом (или без корпуса), в который могут встраиваться ИП и (или) клеммные колодки. Измерительные элементы могут быть с одиночными или двойными ЧЭ. Корпуса могут изготавливаться из алюминия, нержавеющей стали или полимерных материалов. ИП конструктивно выполнены в корпусе с расположенными на нем клеммами для подключения выводов измерительного элемента и клеммами для вывода выходного сигнала, и различаются по конструктивному исполнению и техническим характеристикам. Питание ИП совмещено с выходным сигналом и осуществляется по двухпроводной схеме. Цифровая индикация в процессе измерений осуществляется с помощью встраиваемого в защитную соединительную головку жидкокристаллического индикатора (ЖКИ).
Конструктивно датчики могут быть выполнены без корпуса, с корпусом, в который могут быть установлены ИП и (или) клеммные колодки, при этом корпус может быть выносным. Крепление измерительных элементов может иметь разборное или неразборное уплотнение (одинарное, двойное или большее количество), в том числе с камерой сброса давления.
Основные исполнения датчиков имеют модификации, отличающиеся друг от друга: по количеству и классу допуска ЧЭ, по наличию ИП, по форме, длине монтажной части, диаметру и материалу защитной арматуры (при ее наличии), по виду присоединения к процессу, по типу корпуса. Монтаж датчиков на объекте измерений осуществляется при помощи фланца, штуцера или линзового элемента.
Модификации и карта заказа датчиков представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| ТР-Е-10 ТП-Е-10 | Датчики температуры многозонные |
| | Вид взрывозащиты |
| | 00 | без взрывозащиты |
| | 01 | 1ExdIIC T6 |
| | 02 | 0ExiaIIC Т6 |
| | Тип корпуса |
| | 0 | Отсутствует |
| | A | - Exd |
| | C | - общепромышленный |
| | Х | Спец. исполнение |
| | Тип присоединения к процессу |
| | F | Фланец (тип, DN, PN) |
| | U | Штуцер (М, G, R(NPT)) |
| | L | Линзовое соединение |
| | X | ^ец. исполнение |
| | Число зон |
| | от 2 до 30 (по заказу) |
| | Монтажные длины, мм |
| | от 60 до 100000 (по заказу) |
| | Длина “шейки”, мм |
| | А по заказу (для исполнений с корпусом) |
| | B по заказу ( длина кабеля для выносного корпуса) |
| | L и L1 по заказу для бескорпусных |
| | Спец. исполнение |
| | Тип измерительного преобразователя (выходной сигнал) |
| | 0 | - |
| | A | клеммная колодка |
| | C | 4 - 20 мА, 20 - 4 мА |
| | D | (4 - 20 мА, 20 - 4 мА) -Exia |
| | E | 4 - 20 мА/HART, 20 - 4 мА/HART |
| | F | (4 - 20 мА/HART, 20 - 4 мА/HART) -Exia |
| | G | Profibus (РА) |
| | H | Profibus (РА) с ЖКИ |
| | I | Profibus (РА) - Exia |
| | J | Profibus (РА) с ЖКИ -Exia |
| | Х | Спец. Исполнение |
| | Тип, класс и схема чувствительного элемента для ТР-Е-10 |
| | 1 | 1xPt100 A сх.4 (от -50 до +450 °С) |
| | 2 | 1xPt100 1/3B сх.4 (от -50 до +300 °С) |
| | 3 | 2xPt100 A сх.3 (от -100 до +450°С) |
| | 4 | 1xPt100 A сх.4 (от -100 до +450°С) |
| | Тип, класс и схема чувствительного элемента для ТР-Е-10 |
| | 5 | 1xPt100 1/3B сх.4 (от 0 до +150 °С) |
| | 6 | 2xPt100 1/3B сх.3 (от -50 до +300 °С) |
| | 1C | 1xPt100 AА сх.4 (от -50 до +250 °С) |
| | 1E | 1xPt100 В сх.4 (от -196 до +660 °С) |
| | 1G | Ш00П A сх.4 (от -100 до +450 °С) |
| | 1I | Ш00П AА сх.4 (от -50 до +250 °С) |
| | 1K | 1x100П В сх.4 (от -196 до +660 °С) |
| | 1M | Ш00П 1/3B сх.4 (от -50 до +300 °С) |
| | ХХ | Спец. исполнение |
| | Диаметр чувствительного элемента для ТP-Е-10 |
| | 3 | 03 мм |
| | 4,5 | 04,5 мм |
| | 6 | 06 мм |
| | Х | Спец. исполнение |
| | | "ип, класс и особенности чувствительного элемента для ТП-Е-10 |
| | 7 | К кл.1 1ЧЭ изолированный спай | от -40 до +1100 °С |
| | 8 | К кл.1 2ЧЭ изолированный спай |
| | К1 | К кл.2 1ЧЭ изолированный спай |
| | К2 | К кл.2 2ЧЭ изолированный спай |
| | L1 | L кл.2 1ЧЭ изолированный спай | от -40 до +600 °С |
| | L2 | L кл.2 2ЧЭ изолированный спай |
| | N1 | N кл.1 1ЧЭ изолированный спай | от -40 до +1250 °С |
| | N2 | N кл.1 2ЧЭ изолированный спай |
| | N5 | N кл.2 1ЧЭ изолированный спай |
| | N6 | N кл.2 2ЧЭ изолированный спай |
| | Т1 | T кл.1 1ЧЭ изолированный спай | от -40 до +350 °С |
| | Т2 | T кл.1 2ЧЭ изолированный спай |
| | Т5 | T кл.2 1ЧЭ изолированный спай |
| | Т6 | T кл.2 2ЧЭ изолированный спай |
| | J1 | J кл.1 1ЧЭ изолированный спай | от -40 до +750 °С |
| | J2 | J кл.1 2ЧЭ изолированный спай |
| | J5 | J кл.2 1ЧЭ изолированный спай |
| | J6 | J кл.2 2ЧЭ изолированный спай |
| | Х | Спец. исполнение | |
| | Диаметр чувствительного элемента для ТП-Е-10 |
| | 1,5 | 01,5 мм |
| | 2 | 02 мм |
| | 3 | 03 мм |
| | 4 | 04 мм |
| | 4,5 | 04,5 мм |
| | 5 | 05 мм |
| | 6 | 06 мм |
| | Х | Спец. исполнение |
| | Комплект документации Вн-ХХХ |
Способ пломбировки датчиков зависит от варианта исполнения и конструкции корпуса.
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) у датчиков без встроенного ИП - отсутствует.
Программное обеспечение датчиков со встроенным ИП является неизменяемым и несчитываемым. Разделение ПО на метрологически значимую и незначимую части не реализовано. Метрологически значимой является вся встроенная часть ПО.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» по рекомендации по метрологии Р 50.2.077-2014 - данное ПО защищено от преднамеренных изменений с помощью специальных программных средств.
Идентификационные данные ПО приведены в таблице 2.
| Идентификационные данные | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | firmware |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 1.0 |
| Цифровой идентификатор ПО | по номеру версии |
Технические характеристики
Основные метрологические характеристики приведены в таблицах 3-6, где указаны предельные значения измеряемых температур. Конкретный диапазон измеряемых температур в зависимости от конструктивной модификации и наличия ИП, указан в паспорте и маркировке датчика.
Основные метрологические характеристики датчиков температуры многозонных серии ТР-Е-10 без ИП приведены в таблице 3.
Таблица 3
| Класс | Диапазон измерений | Допуск по |
| допуска | температуры, °С | ГОСТ 6651-2009, °С |
| Для датчиков с НСХ «Pt100» (а = 0,00385 °С-1 | ), «50П» и «100П» (а = 0,00391 °С-1) |
| А | от -100 до +450 | ±(0,15+0,002|t|) |
| В | от -196 до +660 | ±(0,3+0,005 |t|) |
| Для датчиков с НСХ «50M», «100М» (а = 0,00428 °С-1) |
| А | от -50 до +120 | ±(0,15+0,002|t|) |
| В | от -50 до +200 | ±(0,3+0,005 |t|) |
| Примечание: | t - абсолютное значение температуры, | °С, без учета знака |
Основные метрологические характеристики датчиков температуры многозонных серии ТП-Е-10 без ИП приведены в таблице 4.
Таблица 4
| Класс допуска | Диапазон измерений температуры, °С | Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001, °С |
| Для датчиков с НСХ типа «K» |
| 1 | от -40 до +375 включ. | ±1,5 |
| св. +375 до +1100 | ±0,004|t| |
| 2 | от -40 до +333 включ. | ±2,5 |
| св. +333 до +1100 | ±0,0075|t| |
| Для датчиков с НСХ типа «L» |
| 2 | от -40 до +360 включ. | ±2,5 |
| св. +360 до +600 | ±(0,7+0,005 |t|) |
| Для датчиков с НСХ типа «N» |
| 1 | от -40 до +375 включ. | ±1,5 |
| св. +375 до +1250 | ±0,004|t| |
| 2 | от -40 до +333 включ. | ±2,5 |
| св. +333 до +1250 | ±0,0075|t| |
| Для датчиков с НСХ типа «Т» |
| 1 | от -40 до +125 включ. | ±0,5 |
| св. +125 до +350 | ±0,004|t| |
| 2 | от -40 до +135 включ. | ±1 |
| св. +135 до +350 | ±0,0075|t| |
| Класс допуска | Диапазон измерений температуры, °С | Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ по ГОСТ Р 8.585-2001, °С |
| Для датчиков с НСХ типа «J» |
| 1 | от -40 до +375 включ. | ±1,5 |
| св. +375 до +750 | ±0,004 |t| |
| 2 | от 0 до +333 включ. | ±2,5 |
| св. +333 до +750 | ±0,0075|t| |
| Примечание: | t - абсолютное значение температуры, | °С, без учета знака. |
Основные метрологические характеристики датчиков температуры многозонных серий ТР-Е-10, ТП-Е-10 с ИП с аналоговым выходным сигналом постоянного тока, приведены в таблице 5.
Таблица 5
| Серия | Тип НСХ | Диапазон выходного сигнала, мА | Диапазон измерений температу ры,^ | Диапазон настройки ИП, °С | Пределы допускаемой основной погрешности |
| приведенной, % | абсолютной, °С |
| ТР-Е-10 | 100П, Pt100, 50П | от 4 до 20, от 20 до 4 | от-196 до +660 | от -196 до +660 | ±0,25; ±0,5 | ±1,0 |
| 100М 50М | от -50 до +200 | от -50 до +200 | ±0,25; ±0,5 | ±1,0 |
| ТП-Е-10 | К | от -40 до +700 | от -200 до +700 | ±0,25; ±0,5; ±1,0 | ±1,0 |
| от -40 до +1100 | от -200 до +1300 | ±0,25; ±0,5; ±1,0 | ±1,0 |
| L | от -40 до +600 | от -200 до +800 | ±0,25; ±0,5; ±1,0 | ±1,0 |
| N | от -40 до +1250 | от -200 до +1300 | ±0,25; ±0,5; ±1,0 | ±1,0 |
| J | от -40 до +750 | от -200 до +750 | ±0,5; ±1,0 | ±1,0 |
| T | от -40 до +350 | от -250 до +400 | ±0,5; ±1,0 | ±1,0 |
| Значение допускаемой основной погрешности выбирается из значений, установленных в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, или в °С, в зависимости от того, что больше. Разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений должна быть не менее 100 °С для датчика с пределом основной погрешности ±0,25 % и не менее 50 °С для остальных датчиков. В датчиках температуры ТП-Е-10 с нижним пределом измерений свыше плюс 800 °С абсолютная погрешность выбирается из значений ±4 °С или в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, в зависимости от того, что больше. Указаны предельные значения температуры применения. Фактический диапазон указывается в эксплуатационной документации на датчики температуры. |
Основные метрологические и технические характеристики датчиков температуры с преобразователем в токовый сигнал/ HART, приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Метрологические и технические характеристики датчиков температуры с преобразователем в токовый сигнал/ HART_
| Серия | Тип НСХ | Диапазон выходного сигнала | Диапазон измерений температу ры,^ | Диапазон настройки ИП, °С | Пределы доп основной пог | ускаемой решности |
| приведенной у, % (HART, %) | абсолютной, °С |
| ТР-Е-10 | Pt100 | от 4 до 20 мА /HART | от -196 до +660 | от-196 до +660 | ±0,15 (±0,15) ±0,25 (±0,25) | ±0,4 |
| ТП-Е-10 | К | от -40 до +1100 | от -200 до +1300 | ±0,3 (±0,3) ±0,4 (±0,4) | ±1,0 |
| N | от -40 до +1250 | от -200 до +1300 | ±0,3 (±0,3) ±0,4 (±0,4) | ±1,0 |
| J | от -40 до +750 | от-200 до +750 | ±0,3 (±0,3) ±0,4 (±0,4) | ±1,0 |
| L | от -40 до +600 | от -200 до +800 | ±0,3 (±0,3) ±0,4 (±0,4) | ±1,0 |
| T | от -40 до +350 | от -250 до +400 | ±0,3 (±0,3) ±0,4 (±0,4) | ±1,0 |
| Значение допускаемой основной погрешности выбирается из значений, установленных в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, или в °С, в зависимости от того, что больше. Разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений должна быть не менее 200 °С для датчика с пределом основной погрешности ±0,15 %; не менее 100 °С для датчика с пределом основной погрешности ±0,3 % и не менее 50 °С для остальных датчиков. Пределы допускаемой основной погрешности ±0,15 % для ТР-Е-10 может быть обеспечен на диапазоне температур от минус 196 до плюс 400 °С. В датчиках температуры ТП-Е-10 с нижним пределом измерений свыше плюс 800 °С абсолютная погрешность выбирается из значений ±4 °С или в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, в зависимости от того, что больше. Указаны предельные значения температуры применения. Фактический диапазон указывается в эксплуатационной документации на датчики температуры. |
Основные метрологические и технические характеристики датчиков температуры с преобразователем в цифровой сигнал Profibus (РА), приведены в таблице 7.
Таблица 7 - Метрологические и технические характеристики датчиков температуры с преобразователем в цифровой сигнал Profibus (РА)_
| Серия | Тип НСХ | Тип выходного сигнала | Диапазон измерений температуры, °С | Диапазон настройки ИП, °С | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, Y, % |
| ТР-Е-10 | Pt100 | Стандарт Profibus (PA) | от -196 до +660 | от -196 до +660 | ±0,25; ±0,5 |
| ТП-Е-10 | К | от -40 до +700 | от -200 до +700 | ±0,25; ±0,5 |
| от -40 до +1100 | от -200 до +1300 | ±0,25; ±0,5 |
| N | от -40 до +1250 | от -40 до +1250 | ±0,25; ±0,5 |
| Разность верхнего и нижнего пределов диапазона измерений должна быть не менее 100 °С для датчика с пределом основной погрешности ±0,25 % и не менее 50 °С для остальных датчиков. В датчиках температуры ТП-Е-10 с нижним пределом измерений свыше плюс 800 °С абсолютная погрешность выбирается из значений ±4 °С или в процентах от диапазона измерений, выбранного при заказе, в зависимости от того, что больше. Указаны предельные значения температуры применения. Фактический диапазон температуры указывается в эксплуатационной документации на датчики. |
Пределы допускаемой дополнительной погрешности датчиков, вызванной изменением температуры окружающего воздуха в рабочем диапазоне температур на каждые 10 °С от (20±2) °С, не должна превышать значения предела допускаемой основной погрешности.
Общие технические характеристики датчиков приведены в таблице 8.
Таблица 8
| Наименование характеристики | Значение характеристики |
| Время термической реакции t0,63 в зависимости от диаметра оболочки измерительного элемента, с | от 0,35 до 8 |
| Электрическое сопротивление изоляции (при температуре (25±10) °С и относительной влажности от 30 % до 80 %), МОм, не менее | 500 |
| Напряжение питания для датчиков с ИП постоянного тока, В | от 10 до 36 |
| Габаритные размеры (в зависимости от исполнения), мм: - диаметр оболочки измерительного элемента - длина монтажной части | от 1,5 до 6 от 20 до 100000 |
| Масса (в зависимости от исполнения датчика), кг | от 0,05 до 75,0 |
| Вид взрывозащиты датчиков | «Взрывонепроницаемая оболочка» или «Искробезопасная электрическая цепь» |
| Маркировка взрывозащиты | 1ЕхdПСТ6Х, 0ЕхiaПСТ6Х |
| Степень защиты от пыли и воды | IP54, IP55, IP65, IP66, IP67, IP68 (в зависимости от исполнения корпуса) |
Вид климатического исполнения датчиков по ГОСТ 15150-69: УХЛ3.1 или У1.1, но для работы при температуре окружающей среды от минус 50 до плюс 85 °С, верхнем значении относительной влажности 98 % (при 25 °С) и более низких температурах без конденсации влаги, кроме датчиков во взрывозащищенном исполнении предназначенных для работы при температуре от минус 50 до плюс 80 °С, кроме датчиков с преобразователями с ЖКИ, в зависимости от применяемого преобразователя и ЖКИ - температура окружающей среды указывается в паспорте датчика.
Срок службы и средняя наработка на отказ в зависимости от температуры применения указаны в таблице 9.
Таблица 9
| НСХ | Диапазон измерений температуры,°С (1) | Срок службы (2) | Средняя наработка на отказ, ч |
| 50П, 100П, Pt100 | от -196 до +660 | 4 года | 40300 |
| от -50 до +200 | 10 лет | 98800 |
| 50М, 100М | от -50 до +200 | 10 лет | 98800 |
| N | от -40 до +800 включ. | 10 лет | 98800 |
| св. +800 до +1250 | 4 года | 44000 |
| K | от -40 до +600 включ. | 10 лет | 98800 |
| св. +600 до +1100 | 4 года | 44000 |
| L | от -40 до +600 | 10 лет | 98800 |
| НСХ | Диапазон измерений температуры,°С (1) | Срок службы (2) | Средняя наработка на отказ, ч |
| J | от -40 до +750 | 4 года | 44000 |
| T | от -40 до +400 | 10 лет | 98800 |
| Примечание: (1) - указаны предельные значения температуры применения. Фактический диапазон указывается в эксплуатационной документации на датчики температуры. (2) - указан срок службы в средах, не разрушающих материал защитной арматуры, материал защитной оболочки ЧЭ. |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист (в правом верхнем углу) паспорта и руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Датчик (исполнение в соответствии с заказом) - 1 шт.
Паспорт 2.822.115 ПС- 1 экз.
Руководство по эксплуатации 2.822.115-01 РЭ - 1 экз.
Поверка
осуществляется по документу 2.822.115-01 РЭ, раздел 2.6, утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 16 мая 2016 г.
Основные средства поверки:
- термометр сопротивления платиновый эталонный ПТС-10М 2, 3-го разряда по ГОСТ 8.585-2009;
- преобразователи термоэлектрические эталонные ТППО 2-го разряда по ГОСТ 8.585-2009;
- измеритель температуры многоканальный прецизионный МИТ 8.15М (Регистрационный № 19736-11);
- калибраторы температуры JOFRA серий ATC-R и RTC-R (Регистрационный № 46576-11);
- термостаты переливные прецизионные ТПП-1 моделей ТПП-1.0, ТПП-1.2, ТПП-1.3 (Регистрационный № 33744-07);
- калибратор-измеритель унифицированных сигналов эталонный ИКСУ-2000 (Регистрационный № 20580-06).
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится в паспорт и (или) на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 30232-94 Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Общие технические требования.
ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.
ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
ТУ 4211-065-00226253-2010 Датчики температуры серий ТР, ТП. Технические условия.
65799-16: Методика поверки 2.822.115-01 РЭСкачать1.9 Мб
935-54