Назначение
Преобразователи напряжение - ток измерительные ПНТ предназначены для преобразования термо-ЭДС, поступающих от термоэлектрических преобразователей (ТЭП), или сигналов напряжения в унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА.
Описание
Преобразователи совместно с термоэлектрическими преобразователями обеспечивают измерение температуры в технологических процессах, а также научных исследованиях.
1 Варианты исполнения преобразователей напряжение - ток измерительных
Преобразователи выпускаются в двух базовых исполнениях:
- преобразователи с фиксированным типом входного сигнала, конструктивное исполнение для монтажа в четырехклеммную карболитовую головку типа М10-20 ДТ
ПНТ - Х - Х
- преобразователи с программируемым выбором типа входного сигнала
ПНТ - Х - Pro
Тип ТЭП:
- тип входного сигнала выбирается циклическим пере -клю чением
Конструктивное исполнения клеммной головки:
а - тип корпуса головки ТПС М 10-20 ДТ
b — тип корпуса головки согласно стандарту DIN 43729
Схема подключения преобразователя со стороны термоэлектрического преобразователя и со стороны источника питания - двухпроводная.
2 Принцип действия
В состав преобразователя с фиксированным сигналом входят электронная схема формирования передаточной характеристики, обеспечивающая компенсацию нелинейности номинальной статической характеристики ТЭП, схема компенсации термо-ЭДС холодного спая и управляемый стабилизатор тока.
Преобразователь с программируемым выбором типа сигнала (циклическое переключение типа входного сигнала) представляет собой аналогово-цифро-аналоговый преобразователь, выполненный на микроконтроллере, выполняющем функции:
- выбора типа входного сигнала и диапазона преобразования;
- измерения входных сигналов и компенсации нелинейности;
- компенсации температуры холодного спая (для термопар);
- управления стабилизатором тока в зависимости от измеренного значения.
3 Внешний вид преобразователей
Внешний вид преобразователей ПНТ и ПНТ-a-Pro с конструктивным исполнением для монтажа в четырехклеммную карболитовую головку типа М10-20 ДТ приведен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Внешний вид преобразователей ПНТ и ПНТ-a-Pro
Внешний вид преобразователей ПНТ-b-Pro с конструктивным исполнением для монтажа в соединительную головку типа B согласно стандарту DIN 43729 приведен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Внешний вид преобразователей ПНТ-b-Pro
4 Защита от несанкционированного доступа
Для защиты от несанкционированного доступа, после сборки и поверки преобразователей, на их корпус наклеиваются одноразовые гарантийные наклейки контроля вскрытия, которые самоуничтожаются при несанкционированном вскрытии.
Внешний вид преобразователей с гарантийными одноразовыми наклейками контроля вскрытия приведены на рисунке 3.
Рисунок 3 - Внешний вид преобразователей с гарантийными одноразовыми наклейками контроля вскрытия
Технические характеристики
Диапазоны преобразуемых преобразователями температур от термопар по ГОСТ Р 8.585-2001 приведены:
- для преобразователей с фиксированным типом входного сигнала в таблице 1.
- для преобразователей с программируемым выбором типа входного сигнала в таблице 2.
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей с фиксированным типом входного сигнала Зосн. (приведенной к диапазону преобразования относительно номинальной статической характеристики), при номинальном напряжении питания и номинальном сопротивлении нагрузки не превышают значений, указанных в таблице 1 для начального и рабочего интервала температур.
Таблица 1
| Модификация преобразователя | Диапазоны температур, °C | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей (Зосн.), % | Поддиапазоны температур, °C |
| ПНТ 0/200-ХА | 0 ... 200 | ± 0,5 | 0.200 (рабочий) |
| ПНТ 0/300-ХА | 0 ... 300 | ± 0,5 | 0.300 (рабочий) |
| ПНТ 0/500- ХА | 0 ... 500 | ± 0,5 | 150.500 (рабочий) |
| ± 1 | 0.150 (начальный) |
| ПНТ 0/600- ХА | 0 ... 600 | ± 0,5 | 150.600 (рабочий) |
| ± 1 | 0.150 (начальный) |
| ПНТ 0/900- ХА | 0 ... 900 | ± 0,5 | 600.900 (рабочий) |
| ± 1 | 0.600 (начальный) |
| ПНТ 0/1000-ХА | 0 ... 1000 | ± 0,5 | 500.1000 (рабочий) |
| ± 1 | 0.500 (начальный) |
| ПНТ 0/1200-ХА | 0 ... 1200 | ± 1 | 500.1200 (рабочий) |
| ± 2 | 0.500 (начальный) |
| ПНТ 0/400-ХК | 0 . 400 | ± 0,5 | 200.400 (рабочий) |
| ± 0,5 + (200-Т)/25 | 0.200 (начальный) |
| ПНТ 0/600-ХК | 0 . 600 | ± 0,25 | 300.600 (рабочий) |
| ± 0,25 + (300-Т)/45 | 0.300 (начальный) |
| ПНТ 0/800-ХК | 0 ... 800 | ± 0,25 | 300.800 (рабочий) |
| ± 0,25 + (300-Т)/50 | 0.300 (начальный) |
| ПНТ 0/1200-НН | 0 ... 1200 | ± 0,5 | 400.1200 (рабочий) |
| ± 0,5 + (400-Т)/80 | 0.400 (начальный) |
| Т- измеряемая температура, °С |
Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей с программируемым выбором типа входного сигнала Зосн. в приведены в таблице 2. Погрешности указаны относительно номинальной статической характеристики соответствующей термопары в рабочем интервале температур.
Таблица 2.
| Тип входного сигнала | Диапазоны напряжений, °C | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей (Зосн.), % |
| Напряжение | (- 75.+ 75) мВ | ± 0,1 |
| (- 50.+ 50) мВ | ± 0,1 |
| (- 20.+ 20) мВ | ± 0,1 |
| (0.+ 75) мВ | ± 0,1 |
| (0.+ 50) мВ | ± 0,1 |
| (0.+ 20) мВ | ± 0,15 |
Продолжение таблицы 2.
| Тип входного сигнала | Диапазоны температур, °C | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей (5осн.), % |
| Хромель-алюмель ХА(К) | - 150...+ 1300 | ± 0,1 |
| - 150.+ 600 | ± 0,1 |
| - 150.+ 300 | ± 0,15 |
| 0...+ 1300 | ± 0,1 |
| 0...+ 1200 | ± 0,1 |
| 0...+ 900 | ± 0,1 |
| 0...+ 600 | ± 0,15 |
| 0...+ 300 | ± 0,2 |
| Хромель-копель XK(L) | - 150.+ 800 | ± 0,1 |
| -150...+600 | ± 0,1 |
| -150...+400 | ± 0,1 |
| 0...+600 | ± 0,1 |
| 0...+400 | ± 0,15 |
| Нихросил-нисил HH(N) | -150...+1300 | ± 0,1 |
| - 150.. + 1200 | ± 0,1 |
| - 150...+ 600 | ± 0,15 |
| 0...+ 1300 | ± 0,1 |
| 0...+ 1200 | ± 0,1 |
| 0...+ 600 | ± 0,15 |
| Железо-константан ЖВД | - 150...+ 1200 | ± 0,1 |
| - 150...+ 900 | ± 0,1 |
| - 150.+ 700 | ± 0,1 |
| 0...+ 1200 | ± 0,1 |
| 0...+ 900 | ± 0,1 |
| 0...+ 700 | ± 0,1 |
| Платина-10 % Родий/Платина ПП(Б) | 0...+ 1600 | ± 0,15 |
| 0...+ 1300 | ± 0,15 |
| 0...+ 900 | ± 0,2 |
| Платина-13 % Родий/Платина 1I1I(R) | 0...+ 1600 | ± 0,15 |
| 0...+ 1300 | ± 0,15 |
| 0...+ 900 | ± 0,2 |
| Платина-30 % Родий/Платина -6 % Родий ПР(В) | + 300.+ 1800 | ± 0,2 |
| + 300.+ 1600 | ± 0,2 |
| + 300.+ 1200 | ± 0,25 |
| Медь/константан MK(T) | - 150.+ 400 | ± 0,1 |
| - 150.+ 300 | ± 0,15 |
| - 150.+ 200 | ± 0,15 |
| 0...+ 400 | ± 0,1 |
| 0...+ 300 | ± 0,15 |
| 0...+ 200 | ± 0,2 |
| Хромель/ константан ХКн(Е) | - 150.+ 900 | ± 0,1 |
| - 150.+ 700 | ± 0,1 |
| 0...+ 900 | ± 0,1 |
| 0...+ 700 | ± 0,1 |
| 0...+ 500 | ± 0,1 |
| 0...+ 300 | ± 0,15 |
Продолжение таблицы 2.
| Тип входного сигнала | Диапазоны температур, °C | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности преобразователей (Зосн.), % |
| В ольфрам-рений ВР(А-1) | 0...+ 2500 | ± 0,1 |
| 0...+ 2200 | ± 0,15 |
| 0.+ 1600 | ± 0,15 |
| В ольфрам-рений ВР(А-2) | 0.+ 1800 | ± 0,15 |
| 0.+ 1600 | ± 0,15 |
| 0.+ 1200 | ± 0,15 |
| В ольфрам-рений ВР(А-3) | 0.+ 1800 | ± 0,15 |
| 0.+ 1600 | ± 0,15 |
| 0.+ 1200 | ± 0,15 |
Диапазон выходного унифицированного сигнала постоянного тока от 4 до 20 мА
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной изменением температуры окружающего воздуха относительно 23 оС на каждые 10 оС:
- для модификации с фиксированным типом входного сигнала 0,50осн
- с программируемым выбором типа входного сигнала:
в диапазоне температур от 0 до плюс 80 °С 0,25^3осн
в диапазоне температур от 0 до минус 40 °С 0Д5осн
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной повышенной влажностью (95 % при плюс 35 °С) 0,50осн
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной вибрацией...............................................................................................................................................0>5осн.
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной изменением напряжения питания от его номинального значения в пределах допустимого диапазона напряжений питания (при номинальном значении сопротивления нагрузки) 0,50осн
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности, вызванной изменением сопротивления нагрузки от 0 до 500 Ом, при Rhom=200 Ом 0Д5осн
Пределы допускаемой абсолютной погрешности при компенсации термо-ЭДС холодного спая ± 1 °С.
Потребляемая мощность, не более 1,1 В •А.
Время установления рабочего режима преобразователей для модификаций, не более:
- с фиксированным типом входного сигнала 15 мин;
- с программируемым выбором типа входного сигнала 5 мин.
Масса преобразователя, не более 40 г.
Номинальное напряжение питания преобразователей (24 ± 1,2) В.
Диапазон напряжений питания преобразователей для модификаций:
- с фиксированным типом входного сигнала от 18 до 36 В;
- с программируемым выбором типа входного сигнала от 10 до 36 В.
Номинальное сопротивление нагрузки (200 ± 10) Ом.
Время непрерывной работы круглосуточно.
Габаритные и установочные размеры преобразователей:
- для модификации ПНТ и ПНТ-a-Pro - диск 0 44,5 мм, толщиной H = 12 мм, с 4-мя втулками под винты М4.
- для модификации ПНТ-b-Pro - диск 0 43 мм, толщиной H = 27 мм с шестью клеммами с винтами М3 для подключения проводов входных и выходных сигналов.
Диапазон рабочих температур преобразователей для модификаций:
- с фиксированным типом входного сигнала от минус 30 до плюс 50 °С;
- с программируемым выбором типа входного сигнала от минус 40 до плюс 80 °С.
Относительная влажность воздуха при плюс 35 °С, не более 95 %.
лист № 6
всего листов 7
По устойчивости к климатическим воздействиям при транспортировании преобразователи относятся к группе исполнения У по ГОСТ 15150-69.
По устойчивости к механическим воздействиям преобразователи относятся к группе исполнения N3 по ГОСТ Р 52931-2008.
Средняя наработка на отказ, не менее 60 000 ч
Средний срок службы, не менее 10 лет
По способу защиты от поражения электрическим током Ш-кл. ГОСТ 12.2.007.0-75
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на лицевой поверхности преобразователей методом шелкографии. В эксплуатационной документации на титульных листах знак утверждения типа наносится типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки преобразователей входят: Преобразователь ПИМФ.411522.003 (ПИМФ.411613.001(002)) .................................1 шт.
Винты крепления М4х25 (только для мод. ПИМФ.411613.002).................................2 шт.
Паспорт ПИМФ.411522.003 ПС (ПИМФ.411613.001 (002) ПС)...................................1 шт.
Потребительская тара........................................................................................................ 1 шт.
Поверка
осуществляется по документу «Преобразователи напряжение-ток измерительные ПНТ. Методика поверки. ПИМФ.411522.003 МП», являющимся приложением А паспортов ПИМФ.411522.002 ПС, ПИМФ.411613.001 ПС, ПИМФ.411613.002 ПС, утвержденному руководителем ГСИ СИ ФБУ «Нижегородский ЦСМ» 02 апреля 2012 г.
Перечень эталонов, применяемых при поверке приведен в таблице 3. Таблица 3
| № | Наименование и тип СИ | Используемые основные технические характеристики |
| 1 | Калибратор электрических сигналов СА71 | диапазон выходного тока от 0 до 25 мА; диапазон выходного напряжения от минус 75 до плюс 150 мВ; основная погрешность ± 0,03 % |
| 2 | Термометр лабораторный ТЛ-4 | диапазон измерения температуры от 0 до 50 °С; основная погрешность ± 0,2 °С |
| 3 | Термопара ХА (К) | (0...50) °С 1-го класса |
| 4 | Термопара HH (N) | (0.50) °С 1-го класса |
| 5 | Термопара Х К (L) | (0.50) °С 2-го класса |
| 6 | Мультиметр MY 64 | диапазон измеряемого напряжения от 0 до 36 В; основная погрешность ± 1 % |
| 7 | Гигрометр психрометрический ВИТ-2 | относительная влажность до 95 %; основная погрешность ± 7 % |
| Вспомогательное оборудование: |
| 1 | Источник постоянного напряжения HY3003 | диапазон выходного напряжения от 0 до 30 В. |
| 2 | Резистор С2-33Н-0,125-200 Ом ± 5 % | |
| 3 | Мерная колба по ГОСТ 1770-74 | |
Нормативные документы
1 ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.
2 ГОСТ 13384-93 Преобразователи измерительные для термоэлектрических преобразователей и термопреобразователей сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.
лист № 7 всего листов 7 3 ГОСТ Р 8.585-2001 Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.
4 ПИМФ.411522.003 ТУ «Преобразователи напряжение-ток измерительные ПНТ». Технические условия.
Рекомендации к применению
- отсутствуют.
