Преобразователи термоэлектрические ТППТ, ТПРТ

Назначение

Преобразователи термоэлектрические ТППТ, ТПРТ (далее - ТП) с термочувствительным элементом (далее ТЭ) в виде проволочной или кабельной термопары, предназначены для измерения температуры газообразных, жидких, сыпучих сред.

ТП вариантов модификаций 020+027, 050+080 с диаметром монтажной части от 1.5 мм и более, с изолированным рабочим спаем — относятся к простому электрооборудованию по ГОСТ Р 52350.11-2005 и в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52350.14-2006 могут устанавливаться в зонах класса 1, 2 по ГОСТ Р 52350.10-2005, в среде взрывоопасных смесей газов групп Tl, Т2, ТЗ, Т4, Т5, Тб по ГОСТ Р 51330.5-99, категорий ПА, ПВ, ПС по ГОСТ Р 51330.11-99.

Вид климатического исполнения:

УХЛ2 по ГОСТ 15150-69, но для работы при температурах от минус 40 до плюс 60 °C, относительной влажности 95 % при температуре плюс 35 °C (группа С4 по ГОСТ Р 52931-2008), атмосферного давления от 66 до 106,7 кПа (группа Р2 по ГОСТ Р 52931-2008);

Степени защиты по ГОСТ 14254-96 для ТП соответствуют:

- IP00 для вариантов модификаций 000;

- IP40 для вариантов модификаций 001, 002, 003, 004 и вариантов модификаций 020+027, У20+У27, Н20+Н27 с наружными защитными чехлами из керамики К530;

- IP53 для вариантов модификаций 024,025;

- IP65 для вариантов модификаций 020+023, 026, 027, 050+080, У20+У27, Н20+Н27 (за исключением ТП с наружными защитными чехлами из керамики К530).

По степени устойчивости к воздействию механических нагрузок ТП соответствуют группе исполнений N2 по ГОСТ Р 52931-2008.

Описание

Принцип работы ТП основан на термоэлектрическом эффекте - генерировании термоэлектродвижущей силы, возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи.

ТП состоят из чувствительного элемента - проволочной или кабельной термопары, защитного чехла и клеммной головки, разъёма или удлинительных проводов. Имеются исполнения ТП без защитного чехла.

В зависимости от типа НСХ применяемой термопары ТП изготовляют следующих типов:

ТППТ - термопреобразователь платинородий-платиновый (термопара с НСХ типа S или термопара с НСХ типа R);

ТПРТ - термопреобразователь платинородий-платинородиевый (термопара с НСХ типа В).

Термоэлектроды термопар помещены в защитные керамические трубки или в металлическую оболочку. Свободное пространство между металлической оболочкой и термоэлектродами заполнено порошком окиси магния или оксида алюминия.

Клеммная головка, разъём или удлинительные провода предназначены для подключения ТП к измерительной цепи.

ТП изготовляются с изолированными и неизолированными рабочими спаями.

По конструктивному исполнению монтажной и наружной частей изготовляют термопреобразователи следующих модификаций 01.014-01.26, 11.01, 11.02, 12.01, 21.06-5-21.26,22.064-22.26 каждая из которых имеет ряд исполнений.

Модификации термопреобразователей:

ТППТ (ТПРТ) 01.01 - термопреобразователь без дополнительного защитного чехла с термоэлектродами в керамической соломке из корунда;

ТППТ 11.01, 11.02, 12.01 - термопреобразователь без дополнительного защитного чехла с термоэлектродами в металлической оболочке, с термопарным разъёмом или клеммной головкой (11.02), с удлинительными проводами (12.01);

ТППТ (ТПРТ) 01.06ч-01.26 - термопреобразователи с наружным металлическим или керамическим чехлом и клеммной головкой;

ТППТ (ТПРТ) 21.064-21.26 - аналоги термопреобразователей 01.064-01.26, с отверстием в клеммной головке, предназначенным для установки контрольного или эталонного кабельного термоэлектрического преобразователя внутри защитного чехла.

ТППТ (ТПРТ) 22.064-22.26 - термопреобразователи с наружным металлическим чехлом и двумя внутренними защитными чехлами, которые расположены параллельно и выполнены из керамики. Один внутренний защитный чехол предназначен для установки контрольного или эталонного ТП внутри защитного чехла.

Термопреобразователи модификаций 11.02, 01.064-01.26, 21.064-21.26, 22.064-22.26 выполнены с узлом подключения в виде клеммной головки различной конструкции или термопарного разъёма и, в зависимости от этого, имеют ряд вариантов модификаций 0014-004, 0204-027.

ТП вариантов модификаций У204-У27 - аналоги ТП вариантов модификаций 0204-027, поставляются в комплекте с измерительными преобразователями напряжение-ток с аналоговым выходным сигналом, являющимися независимыми средствами измерения, внесенными в Государственный реестр. Конструкция ТП предусматривает установку измерительных преобразователей в клеммную головку.

ТП вариантов модификаций Н204-Н27 - аналоги ТП вариантов модификаций 0204-027, поставляются в комплекте с измерительными преобразователями напряжение-ток с аналоговым и цифровым выходными сигналами, являющимися независимыми средствами измерения, внесенными в Государственный реестр. Конструкция ТП предусматривает установку измерительных преобразователей в клеммную головку.

ТП вариантов модификаций 0504-080 - изготавливаются с экранированными или неэкранированными удлинительными проводами в двойной изоляции из фторопласта, силиконовой резины или стеклонити, в нержавеющем металлорукаве или без него.

Иные варианты модификаций, связанные с изменением узла подключения или другой части конструкции ТП, не изменяющим основные характеристики базовой модификации ТП, имеют номера 5004-999.

Материал оболочки ТП без защитного чехла:

- алюмооксидная керамика с содержанием окиси алюминия не менее 95%;

- сплав Inconel™ 600;

- платина.

Материалы дополнительных защитных чехлов:

- условное обозначение Сххх — сталь с температурой начала интенсивного окалино-образования 850 °C;

- условное обозначение Тххх — сталь или сплав с максимальной температурой применения от 1100 до 1300 °C;

- условное обозначение Кххх — керамика.

Защитная арматура обеспечивает прочностные характеристики ТП в соответствии с условиями их применения. Узлы уплотнения, защитные чехлы или оболочки термопарного кабеля ТП рассчитаны на условное давление PN от 0,1 до 10 МПа в зависимости от модификации.

По числу зон измерения изготавливают следующие ТП:

- однозонные (с одним ТЭ);

- многозонные (от двух до шести ТЭ).

Технические характеристики

Диапазон измеряемых температур:

- от 0 до 1300 °C для ТППТ;

- от 600 до 1600 °C для ТПРТ.

Условное обозначение номинальной статической характеристики преобразования (НСХ) по ГОСТ Р 8.585-2001: S, R, В.

Класс допуска: 1, 2 для ТППТ; 2,3 для ТПРТ.

Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ преобразования, выраженные в температурном эквиваленте, по ГОСТ Р 8.585-2001:

Показатель тепловой инерции т о,вз, с: от 3 до 150.

Электрическое сопротивление изоляции, измеренное при температуре (25 ± 10) °C и относительной влажности воздуха от 30 до 80 % не менее:

- 100 МОм для проволочных ТП;

- 10000 МОм для кабельных ТП.

Электрическая изоляция ТП общего назначения с изолированным рабочим спаем выдерживает в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 250 В частотой 50 Гц.

Электрическая изоляция ТП, относящихся к простому электрооборудованию по ГОСТ Р 52350.11-2005, выдерживает в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 500 В частотой 50 Гц. Эффективное значение тока не более 5 мА.

Электрические параметры ТП при работе в комплекте с электрооборудованием с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь л>:

максимальный выходной ток (Го): 1,0 мА;

максимальное выходное напряжение (Z7o): 0,5 В.

ТП без защитного чехла изготавливают с наружным диаметром из ряда: 1,5; 3,0; 4,0; 4,5; 5,5 мм.

ТП с дополнительным защитным чехлом изготавливают с наружным диаметром из ряда: 7; 8,5; 10; 20; 25; 27; 35; 40 мм (металлические чехлы) и 8; 10; 12; 15; 20; 22; 24; 25 мм (керамические чехлы).

Длина монтажной части ТП выбирается из ряда: 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 5000 мм.

Допускается изготавливать ТП с монтажной длиной и диаметром, не включенными в рекомендованные ряды чисел.

Масса, кг: от 0,05 до 5.

Показатели надежности:

Вероятность безотказной работы за 8000 ч при эксплуатации в газообразных средах, не разрушающих материал защитного чехла и температуре эксплуатации 1100 °C для термопреобразователей ТППТ и 1300 °C для термопреобразователей ТПРТ составляет не менее 0,85.

Для ТП модификаций 01.19, 01.19У, а также ТП модификаций 11.01, 11.02, 12.01 с оболочкой кабеля из сплава Inconel™ 600, показатели надежности не нормируются.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа средств измерений наносится на маркировочный ярлык, прикрепленный к ТП, и/или на титульный лист эксплутационных документов типографическим способом.

Комплектность

Поверка

Поверка ТП производится по ГОСТ 8.338-2002 «ГСП. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки».

Поверка измерительных преобразователей, поставляемых в комплекте с ТП вариантов модификаций Ухх и Нхх, производится в соответствии с нормативными документами, определяющими её проведение.

Межповерочный интервал для ТП всех модификаций и исполнений, работающих с соблюдением условий эксплуатации при температурах не выше номинальной температуры применения - 1 год.

Нормативные документы

ГОСТ 8.558-93 ГСП.. Государственная поверочная схема для средств измерения температуры.

ГОСТ Р 52931 -2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.

ГОСТ Р 52350.0-2005 Электрооборудование взрывозащищённое. Часть 0. Общие требования.

ГОСТ Р 52350.11-2005 Электрооборудование взрывозащищённое. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i.

ГОСТ Р 52350.14-2005 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок).

ТУ 4211 -005-10854341 -09 Преобразователи термоэлектрические типов ТППТ, ТПРТ. Технические условия.

Заключение

Тип преобразователей термоэлектрических ТППТ, ТПРТ утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа, метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.