Назначение
Термопреобразователи универсальные ТПУ 0304 (далее - термопреобразователи) предназначены для измерений и непрерывного преобразования температуры твердых, жидких, газообразных и сыпучих веществ в унифицированный токовый выходной сигнал и или цифровой сигнал HART-протокола, или цифровой сигнал интерфейса RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU.
Описание
Принцип действия термопреобразователей заключается в преобразовании температуры в электрическое сопротивление (для первичных преобразователей температуры термопреобразователей сопротивления) или в термоэлектродвижущую силу (для первичных преобразователей температуры термоэлектрических) и последующем преобразовании сигнала от первичного преобразователя (в зависимости от конструктивного исполнения): в унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА, в унифицированный сигнал постоянного тока от 4 до 20 мА, совмещенный с цифровым выходным сигналом HART-протокола, в цифровой сигнал интерфейса RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU.
Термопреобразователи выпускаются в четырех модификациях - ТПУ 0304/М1, ТПУ 0304/М1-Н, ТПУ 0304/М2-Н, ТПУ 0304/М3-МВ, различающихся по типу выходного сигнала и по конструктивному исполнению.
В состав термопреобразователей входят:
- первичные преобразователи температуры;
- измерительные преобразователи (ИП): ИП 0304/М1 (для ТПУ 0304/М1), ИП 0304/М1-Н (для ТПУ 0304/М1-Н), ИП 0304/М2-Н (для ТПУ 0304/М2-Н);
- измерительные преобразователи ИП 0304/М3-МВ/П, ИП 0304/М3-МВ/ХА или электронный блок ИП 0304/М3-МВ (для ТПУ 0304/М3-МВ);
- светодиодный (СД) или жидкокристаллический (ЖК) модули индикации (ТПУ 0304/М2-Н).
В качестве первичных преобразователей (ПП) температуры используются термопреобразователи сопротивления (ТС) по ГОСТ 6651-2009 или термоэлектрические преобразователи (ТП) по ГОСТ 6616-94.
ИП выполнен в виде единого конструктивного узла, который устанавливается в головку термопреобразователя.
ИП и электронный блок являются микропроцессорными устройствами.
Термопреобразователи имеют исполнения:
- общепромышленное;
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь» с добавлением в шифре индекса «Ех»;
- взрывозащищенное с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» с добавлением в шифре индекса «Ехd»;
- повышенной надежности для эксплуатации на объектах атомных станций (АС) с добавлением в шифре индекса «А»;
- морское с добавлением в их шифре индекса «ОМ».
Фотографии общего вида термопреобразователей представлены на рисунках 1, 2, 3, 4.
Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 5.
ТПУ 0304/М1, ТПУ 0304/М1-Н, ТПУ 0304-М3/МВ (с ТС-1088/2-2БГ)
ТПУ 0304/М1-Н
ТПУ 0304-М3/МВ
ТПУ 0304/М2-Н
Рисунок 1 - Общий вид термопреобразователей универсальных ТПУ 0304
§В
ТП-2088/1БГ, ТП-0195/3БГ
ТП-2088/1-1БГ
> | 1Ш №
ТП-2088/3БГ, ТП-2088/8БГ
ТП-2088/2БГ, ТП-2088/4БГ
ТП-2088/10БГ (ТП-2187/4), ТП-0195/1БГ
S[Ml
ТП-0395/1БГ
Рисунок 2 - Общий вид первичных преобразователей ТП
да ш
ТС-1088/1БГ
ТС-1088/2БГ
ТС-1088/7БГ
4lQ-ftJ
ТС-1088/8БГ (ТС-1187/4БГ)
=e§
ТС-1088/9-3БГ - с приваренным штуцером
иЛП ЙГ1
I. —I-- 4J
4
ТС-1288/13БГ
*
Кронштейн КРМ
Кронштейн КРП
^еШЙ©^
ТС-1288/13-1БГ
I
ТС-1388/5
-Ф
ТС-1288/1БГ
|=о —4]ц
ТС-1388/1-2БГ
—ва—т
ТС-1388/11БГ
HI:
ТС-1388/15БГ
ТС-МГ/1
Рисунок 3 - Общий вид первичных преобразователей ТС
НГ-10 АГ-14, НГ-14
[гт-$
tzj
ТПУ 0304/Ml, ТПУ 0304/М1-Н, ТПУ 0304-M3/MB
,ш*&
ТПУ 0304/М2-Н
Рисунок 4 - Общий вид конструктивных исполнений головок термопреобразователей
Рисунок 5 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа
Программное обеспечение
В термопреобразователях предусмотрено внутреннее и внешнее программное обеспечение (ПО).
Внутреннее ПО состоит только из встроенной в микропроцессорный модуль термопреобразователей метрологически значимой части ПО. Внутреннее ПО является фиксированным, незагружаемым и может быть изменено только на предприятии-изготовителе.
Уровень защиты внутреннего ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «высокий» согласно Р 50.2.077-2014. Не требуется специальных средств защиты, исключающих возможность несанкционированной модификации, обновления (загрузки), удаления и иных преднамеренных изменений метрологически значимой встроенной части ПО СИ и измеренных данных.
Для взаимодействия термопреобразователей с компьютером используется внешнее программное обеспечение (ПО), которое не оказывает влияния на метрологические характеристики термопреобразователей. Внешнее ПО служит для конфигурирования, подстройки и получения данных измерения в процессе эксплуатации термопреобразователей. ПО также предусматривает возможность выдачи текстовых сообщений о состоянии термопреобразователей и возникающих в процессе его работы ошибках и способах их устранения.
Таблица 1 - Идентификационные данные внешнего программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ТПУ 0304/М1 | ТПУ 0304/М1-Н ТПУ 0304/М2-Н | ТПУ 03-4/М3-МВ |
| Идентификационное наименование ПО | Настройка приборов серии ИПМ 0399/М0, ИП 0304, НКГЖ.00131.001-01 | HARTconfig, НКГЖ.00131.001-02 | MODBUSconfig, НКГЖ.00133.001-02 REG 0304 V0.0.4 P0LZ_0304_V0.0.4 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.0.3 | не ниже 11.0 | не ниже 1.023 |
| Цифровой идентификатор ПО | по номеру версии |
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| ТПУ 0304/М1 | ТПУ 0304/М1-Н | ТПУ 0304/М2-Н | ТПУ 03-4/М3-МВ |
| Идентификационное наименование ПО | МСИС PIC16 LF876_V2.30_ 22.5mA.hex | IP0304M1H_ v12.hex | IP0304M2H_ ver12.hex | 0304 C8051 F304 _v.0.0.2 |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | не ниже 2.3 | не ниже 12 | не ниже 12 | не ниже 0.0.2 |
| Цифровой идентификатор ПО | по номеру версии |
Технические характеристики
Таблица 3 - Метрологические характеристики термопреобразователей при длине монтажной части L >320 мм и фиксированном диапазоне измерений__
| Диапазон измерений температуры, °С | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, у1, % (от диапазона измерений), для индекса заказа | Тип НСХ первичного преобразователя |
| А | Б |
| от -50 до +200 | ±0,15 | ±0,25 | 100М |
| от -50 до +500 | ±0,15 | ±0,25 | 100П |
| от -200 до +600 | ±0,15 | ±0,25 | Pt100 |
| от -50 до +600 | ±0,15 | ±0,25 | Pt100 |
| от -50 до +200 | ±0,15 | ±0,25 | Pt100 |
| от -60 до +600 ** | ±0,15 | ±0,25 | Pt100 |
| от -50 до +750 | ±0,2 | ±0,4 | J |
| от -50 до +600 | ±0,2 | ±0,4 | L |
| от -50 до +1300 | ±0,15 | ±0,5 | К |
| от -60 до +1300 ** | ±0,15 | ±0,5 [±0,3]* | К |
| от 0 до +1700 | ±0,2 | ±0,4 | S |
| от +300 до +1800 | ±0,25 | ±0,5 | В |
| от -50 до +1300 | ±0,25 | ±0,3 | N |
1) *- По заказу.
2) **- Для ТПУ 0304/М3-МВ.
3) Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, у3, с учетом перенастройки рабочих диапазонов измерений и различных длин монтажной части 1111 вычисляют по формуле
П = ±((Т КТ ) -100 + 0,075),
(Т В Т Н )
где уъ- предел допускаемой основной приведенной погрешности, %;
К - нормирующий коэффициент, имеющий размерность в °С, значения которого приведены в таблицах 5, 6;
ТН, ТВ - нижний и верхний пределы измерений температуры, °С;
0,075 - аддитивная составляющая основной приведенной погрешности, %._
| Диапазон измерений температуры, °С | Пределы допускаемой основной приведенной погрешности, у2, % (о' диапазона измерений), для индекса заказа |
| А | Б |
| от -50 до +50 | ±0,15 | ±0,25 |
| от -50 до +100 | ±0,15 | ±0,25 |
| от -50 до +150 | ±0,15 | ±0,25 |
| от -50 до +200 | ±0,15 | ±0,25 |
| от 0 до +100 | ±0,15 | ±0,25 |
| от 0 до +150 | ±0,15 | ±0,25 |
| от 0 до +300 | ±0,15 | ±0,25 |
Таблица 5 - Метрологические характеристики термопреобразователей с индексом заказа «А» с учетом перенастройки диапазонов измерений__
| Диапазон измерений температуры, °С | Длина монтажной части, мм | Тип НСХ первичного преобразователя |
| 60 | 80 | 100 | 120 | 160 | 200 | 250 | >320 |
| Значения нормирующего коэффициента К |
| от -50 до +100 | — | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 0,25 | 100М |
| от -50 до +200 | — | 1,0 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,25 | 0,25 | 0,25 |
| от -50 до +100 | — | 0,5 | 0,4 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 100П |
| от -50 до +200 | — | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| от -50 до +350 | — | - | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| от -50 до +500 | — | - | — | — | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| от -50 до +100 | 0,6 | 0,4 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | Pt100 |
| от -60 до +100 | 0,6 | 0,4 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| от -50 до +200 | — | 0,6 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| от -60 до +200 | — | 0,6 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| от -50 до +350 | — | — | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| от -60 до +350 | — | — | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,3 | 0,3 | 0,3 |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 0,7 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| от -60 до +600 | — | — | — | — | 0,7 | 0,6 | 0,6 | 0,6 |
| от -200 до +200 | | | | | | | 0,6 | 0,6 |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | J |
| от -50 до +750 | | | | | | | 1,3 | 1,1 |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | L |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | K |
| от -60 до +600 | — | — | — | — | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| от -50 до +1300 | | | | | | | 2,2 | 1,5 |
| от -60 до +1300 | | | | | | | 2,2 | 1,5 |
| от 0 до +1700 | | | | | | | 3,0 | 2,5 | S |
| от +300 до +1800 | | | | | | | 3,5 | 3,0 | B |
| от -50 до +1300 | | | | | | | 2,2 | 1,5 | N |
| Диапазон измерений температуры, °С | Длина монтажной части, мм | Тип НСХ первичного преобразователя |
| 60 80 | 100 | 120 | 160 | 200 | 250 | >320 |
| Значения нормирующего коэффициента К |
| от -50 до +100 | — | 1,2 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 100М |
| от -50 до +200 | — | 2,0 | 1,2 | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| от -50 до +100 | — | 1,0 | 0,8 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 100П |
| от -50 до +200 | — | 1,6 | 1,2 | 0,8 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 100П |
| от -50 до +350 | — | — | 1,4 | 1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| от -50 до +500 | — | — | — | — | 1,2 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| от -50 до +100 | 1,2 | 0,8 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | Pt100 |
| от -60 до +100 | 1,2 | 0,8 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| от -50 до +200 | — | 1,2 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| от -60 до +200 | — | 1,2 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,4 |
| от -50 до +350 | — | — | 1,4 | 1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| от -60 до +350 | — | — | 1,4 | 1,0 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| от -60 до +600 | — | — | — | — | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,3 |
| от -200 до +200 | | | | | | | 1,3 | 1,3 |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 2,5 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | J |
| от -50 до +750 | | | | | | | 3,5 | 3,0 |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 2,5 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | L |
| от -50 до +600 | — | — | — | — | 2,5 | 2,2 | 2,2 | 2,2 | K |
| от -60 до +600 | — | — | — | — | 2,5 | 2,2 | 2,2 | 2,2 |
| от -50 до +1300 | | | | | | | 4,0 | 3,5 |
| от -60 до +1300 | | | | | | | 4,0 | 3,5 |
| от 0 до +1700 | | | | | | | 6,5 | 6,0 | S |
| от +300 до +1800 | | | | | | | 7,5 | 6,5 | B |
| от -50 до +1300 | | | | | | | 4,3 | 3,3 | N |
Примечание к таблицам 5 и 6: Допускается перенастраивать термопреобразователи на любой интервал внутри диапазона измерений с учетом минимального интервала измерений. Для термопреобразователей с ТС минимальный интервал измерений равен 30 °С, для термопреобразователей с ТП - равен 300 °С.
Таблица 7 - Метрологические характеристики термопреобразователей
| Наименование характеристики | Значение |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности, вызванной изменением температуры свободных концов ТП - для ТПУ 0304/М1, ТПУ 0304/М1-Н, ТПУ 0304/М2-Н, % - для ТПУ 0304/М3-МВ, °С | ±0,5к; ±0,572; ±0,5 ±1 |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды в диапазоне рабочих температур, на каждые 10 °С изменения температуры, %: | ±0,5 у1, ±0,5 72, ±0,5 73 |
| Наименование характеристики | Значение |
| Выходные сигналы: - аналоговый сигнал постоянного тока, мА - аналоговый сигнал постоянного тока, мА, и цифровой сигнал - цифровой сигнал | от 4 до 20 от 4 до 20 совмещенный с цифровым выходным сигналом HART- протокола; RS-485 с протоколом обмена MODBUS RTU |
| Нормальные условия измерений: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, % - атмосферное давление, кПа | от +20 до +25 от 30 до 80 от 84 до 106,7 |
| Таблица 8 - Основные технические характе | ристики |
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное напряжение постоянного тока, В | 24; 36 |
| Потребляемая мощность, Вт, не более - для ТПУ 0304/М1, ТПУ 0304/М1-Н, ТПУ 0304/М2-Н - для ТПУ 0304/М3-МВ | 0,8 (при напряжении 36 В) 0,6 (при напряжении 24 В); 2,4 (при напряжении 24 В) |
| Длина монтажной части термопреобразователей, мм | от 10 до 25000 |
| Масса термопреобразователя, кг, не более | от 0,3 до 4,5 (в зависимости от исполнения) |
| Условия эксплуатации: - температура окружающей среды, °С - относительная влажность, %, не более - атмосферное давление, кПа | от -10 до +50; от -10 до +70; от -25 до +70; от -50 до +70; от -55 до +70; от -25 до +80; от -60 до +70; 95 от 84 до 106,7 |
| Средняя наработка на отказ, ч, не менее | 50000; 160000 (для ТПУ 0304А/М1, ТПУ 0304А/М1-Н, ТПУ 0304А/М2-Н, ТПУ 0304А/М3-МВ, ТПУ 0304АЕхd/М1, ТПУ 0304 АЕхd /М1-Н, ТПУ 0304 АЕхd /М2-Н, ТПУ 0304 АЕхd /М3-МВ, ТПУ 0304А/М1 ОМ, ТПУ 0304А/М1-Н ОМ, ТПУ 0304А/М2-Н ОМ, ТПУ 0304А/М3-МВ ОМ) |
| Средний срок службы, лет, не менее | 15; 20 (для ТПУ 0304А/М1, ТПУ 0304А/М1-Н, ТПУ 0304А/М2-Н, ТПУ 0304А/М3-МВ, ТПУ 0304АЕхd/М1, ТПУ 0304 АЕхd /М1-Н, ТПУ 0304 АЕхd /М2-Н, ТПУ 0304 АЕхd /М3-МВ, ТПУ 0304А/М1 ОМ, ТПУ 0304А/М1-Н ОМ, ТПУ 0304А/М2-Н ОМ, ТПУ 0304А/М3-МВ ОМ) |
| Маркировка взрывозащиты: - для ТПУ 0304Ех/М1, ТПУ 0304Ех/М1-Н, ТПУ 0304Ех/М2-Н - для ТПУ 0304Ехd/М1, ТПУ 0304Ехб/М1-Н, ТПУ 0304Еха/М2-Н, ТПУ 0304Ехd/М3-МВ | 0ЕмаПСТ6 Х 1ЕхdIIСТ6 Х |
Знак утверждения типа
наносится на табличку, прикрепленную к корпусу термопреобразователей, термотрансферным способом и (или) на руководства по эксплуатации и паспорта типографским способом.
Комплектность
Таблица 9 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Термопреобразователь универсальный ТПУ 0304/М | НКГЖ.411611.00Х | 1 шт. |
| Комплект программного обеспечения: Настройка приборов серии ИПМ 0399/М0, ИП 0304 HARTconfig MODBUSconfig | НКГЖ.00135.001-01 НКГЖ.00131.001-02 НКГЖ.00133.001-02 | 1 компл. 1 компл. 1 компл. |
| Комплект запасных частей Преобразователи измерительные ИП 0304/М1 | НКГЖ.411963.001 НКГЖ.405591.001 | 1 компл. |
| ИП 0304/М1-Н | НКГЖ.405591.001-05 | 1 компл. |
| ИП 0304/М2-Н | НКГЖ.405591.020 | 1 компл. |
| ИП 0304/М3-МВ/П, ИП-0304-МВ/ХА | НКГЖ.405591.021 | 1 компл. |
| Руководство по эксплуатации | НКГЖ.411611.00 РЭ | 1 экз. |
| Паспорт ТПУ-0304/М | НКГЖ.411611.00 ПС | 1 экз. |
| Методика поверки | МП 207.1-009-2017 | 1 экз. |
Поверка
осуществляется по документу МП 207.1-009-2017 «Термопреобразователи универсальные ТПУ 0304. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 17.03.2017 г.
Основные средства поверки:
Рабочий эталон 2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - термометр сопротивления платиновый вибропрочный эталонный ПТСВ (Регистрационный № 57690-14);
Рабочий эталон 1, 2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - преобразователи термоэлектрические эталонные ТППО (Регистрационный № 19254-10);
Рабочий эталон 2, 3-го разрядов по ГОСТ 8.558-2009 - преобразователи термоэлектрические платинородий-платинородиевые эталонные ПРО (Регистрационный № 41201-09); Термостаты переливные прецизионные ТПП-1 (Регистрационный № 33744-07);
Термостат с флюидизированной средой FB-08 (Регистрационный № 44370-10); Калибратор-измеритель унифицированных сигналов прецизионный «ЭЛЕМЕР-ИКСУ-2012» (Регистрационный № 56318-14);
Система поверки термопреобразователей автоматизированная АСПТ (Регистрационный № 19973-06);
Калибраторы температуры «ЭЛЕМЕР-КТ-150К», «ЭЛЕМЕР-КТ-200К», «ЭЛЕМЕР-КТ-500К», «ЭЛЕМЕР-КТ-650К» (Регистрационный № 60979-15);
Калибратор температуры эталонный КТ-1100 (Регистрационный № 26113-03). Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на свидетельство о поверке и (или) в паспорт.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы
ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия
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 Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования
ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры
ТУ 4227-062-13282997-04 Термопреобразователи универсальные ТПУ 0304. Технические условия
50519-17: Методика поверки МП 207.1-009-2017Скачать9.3 Мб
13153-92