Преобразователи термоэлектрические S

Назначение

Преобразователи термоэлектрические серии S (далее по тексту - термопреобразователи или ТП) предназначены для измерений температуры жидких, сыпучих и газообразных сред, а также для измерений температуры поверхности.

Описание

Принцип работы датчиков температуры 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.

Преобразователи термоэлектрические серии S имеют 9 модификаций (S01, S10, S40, S41, S50, S70, S80, S82, S96), различающихся по конструктивному исполнению, а также по назначению. Модификации ТП имеют исполнения, различающиеся типом НСХ термопары, классом допуска, длиной, диаметром и конструкцией монтажной части. ТП могут быть одинарные или двойные по числу термопар для измерения температуры в одной зоне. По числу зон термопреобразователи могут быть однозонными или многозонными (модификации S96).

Термопреобразователи модификаций S01, S10, S40, S41, S50, S80, S82 изготавливаются на основе термопарного кабеля и могут иметь как разборное, так и неразборное конструктивные исполнения. ТП состоят из измерительной вставки с одним или двумя чувствительными элементами (с заземленными, незаземленными или открытыми рабочими спаями с минеральной (MgO) изоляцией термоэлектродов), защитной арматуры с различными видами технологических соединений и монтажных элементов, клеммной головки или без неё -с удлинительными проводами или разъемами различной конструкции. Клеммные головки имеют модификации, отличающиеся конструкцией, материалом и степенью защиты. Головки в зависимости от модификации изготавливаются из алюминиевого сплава, стали, пластика или полиамида. Конструкция некоторых модификаций головок ТП предусматривает возможность встраивания в них измерительных преобразователей (утвержденных типов) с аналоговым или цифровым выходным сигналом. Для измерений температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены защитные гильзы, конструкция и материал которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды.

ТП модификации S70 предназначены для измерений температуры наружной поверхности стенок химических реакторов различных типов и поверхности труб (в т.ч. в печах и котлах различной конструкции). ТП конструктивно выполнены в виде измерительной вставки, защитной арматуры с различными видами технологических соединений и монтажных элементов, и клеммной головки. Измерительная вставка выполнена на основе одинарной или двойной термопары кабельного типа с изолированными (заземленными или незаземленными) рабочими спаями с минеральной (MgO) изоляцией термоэлектродов. В конструкции монтажной части измерительной вставки ТП предусмотрен компенсационный змеевик, сохраняющий целостность термопреобразователя в процессе температурного расширения/сжатия при измерениях в печи, а также специальный кожух, который защищает рабочий спай термопары от внешних агрессивных воздействий. ТП имеют 6 исполнений («Knife-Edge», «Washer», «Clamp», «Interchangeable», «Fan type» и «Weld pad»), различающиеся способом присоединения рабочего спая термопары (в защитной оболочке) к поверхности объекта.

ТП модификации S96 предназначены для многоточечных измерений температуры жидких и газообразных сред, в том числе: для измерений и контроля температурного профиля в химических реакторах различных типов, в установках каталитического крекинга, гидроочистки, гидрокрекинга в ректификационных/фракционирующих колоннах при перегонке сырой нефти, а также в других установках. ТП конструктивно выполнены в виде измерительной вставки, защитной арматуры с различными видами технологических соединений и монтажных элементов, и распределительной коробки. Измерительная вставка выполнена на основе нескольких одинарных или двойных термопар кабельного типа с изолированными (заземленными или незаземленными) рабочими спаями с минеральной (MgO) изоляцией термоэлектродов, и может иметь различные конструкции в зависимости от исполнения термопреобразователя: в виде пучка термопар в защитной металлической оболочке (исполнение 896-БХ); с металлическими направляющими индивидуальными трубками; с распорными дисками, удерживающие термопары в требуемом положении; с биметаллическими плоскими пластинами, при помощи которых рабочие спаи термопар в процессе измерений плотно прижимаются к внутренней поверхности трубы и другую конструкцию (исполнение 896-БХ). Свободные концы от термопар выведены внутрь распределительной коробки, где пронумерованы в соответствии с зоной расположения рабочих спаев термопар. В распределительную коробку могут быть установлены измерительные преобразователи утвержденных типов. Конструкция и размеры распределительной коробки определяются количеством и типом измерительных преобразователей или контактных колодок. Термопреобразователи исполнения S96-SX могут использоваться с дополнительной защитной гильзой, изготовленной из нержавеющей стали или других жаропрочных сплавов.

Фото и чертежи общего вида ТП представлены на рисунках 1-9.

II

Рис.3 - S40 (S41)

Рис.1 - S01

Рис.2 - S10

Рис.4 - S50

Рис.5 - S70 Рис.6 - S80

Технические характеристики

Основные метрологические и технические характеристики ТП приведены в таблицах 1-3.

Таблица 3.

Значение характеристики в зависимости от модификации ТП

Наименование характеристики

S50

S70

S80

S82

S96

Обозначение типа термопары

K, N, J, Е

J, K

K, N, J, E, Т

K, N, J, Е

Диапазон измерений, , °С

от -200 до +1200

Класс допуска по ГОСТ Р 8.585-2001

1, 2, 3

Пределы допускаемых отклонений ТЭДС ТП от НСХ (At):

J - класс 1 E - класс 1 T - класс 1 K, N - класс 1

J - класс 2 E - класс 2 T - класс 2 K, N - класс 2

E - класс 3 K, N - класс 3 Т - класс 3

при t от -40 до 375 °С: At=±1,5 °С; при t от 375 до 750 °С: At=±0,004t °С; при t от -40 до 375 °С: At=± 1,5 °С; при t от 375 до 800 °С: At=±0,004t °С; при t от -40 до 125 °С: At=±0,5 °С; при t от 125 до 350 °С: At=±0,004t °С; при t от -40 до 375 °С: At=± 1,5 °С; при t от 375 до 1300 °С: At=±0,004t °С

при t от 0 до 333 °С: At=±2,5 °С; при t от 333 до 900 °С: At=±0,0075t °С; при t от -40 до 333 °С: At=±2,5 °С; при t от 333 до 900 °С: At=±0,0075t °С; при t от -40 до 135 °С: At=± 1,0 °С; при t от 135 до 400 °С: At=±0,0075t °С; при t от -40 до 333 °С: At=±2,5 °С; при t от 333 до 1300 °С At=±0,0075t °С;

при t от -200 до -167 °С: At=±0,015|t| °С; при t от -167 до 40 °С At=±2,5 °С; при t от -200 до -167 °С: At=±0,015|t| °С; при t от -167 до 40 °С At=±2,5 °С; при t от -200 до -66 °С At=±0,015|t| °С; при t от -66 до 40 °С At=± 1,0 °С, где |t| - абсолютной значение температуры, °С, без учета знака_

Время термической реакции to,9, с, не более

вода: 31/35/72 для 0 3/5/9,5 мм; воздух: 220/240/430 для 0 3/5/9,5 мм

вода: 31/35/72 для 0 6/9,53/12,7 мм; воздух: 220/240/430 для 0 6/9,53/12,7 мм

вода: 0,7/3,2/6,7 для 0 1,5/3/4,5/6 мм; воздух: 25/70/120/170 для 0 1,5/3/4,5/6 мм

вода: 3,2/10 для 0 3/6 мм; воздух: 70/170 для 0 3/6 мм

Знак утверждения типа наносится на титульный лист эксплуатационной документации типографским способом, а также на шильдик, прикрепленный к ТП.

Комплектность

Преобразователь термоэлектрический серии S (модификация и исполнение - в соответствии с заказом) - 1 шт.

Паспорт - 1 экз.

Руководство по эксплуатации и монтажу (только для ТП модификаций S70, S96) - 1 экз.

Защитная гильза - 1 шт. (по дополнительному заказу)

Поверка

осуществляется по ГОСТ 8.338-2002 «ГСИ. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки» и МИ 3090-2007 «Преобразователи термоэлектрические с длиной погружаемой части менее 250 мм. Методика поверки». ТП модификаций S70, S96 подлежат только первичной поверке при выпуске из производства.

Основные средства поверки:

-    эталонные 1, 2, 3-го разрядов ТП типа ППО в диапазоне температур от плюс 300 до плюс 1200 °С;

-    эталонные 2, 3-го разрядов ТП типа ПРО в диапазоне температур от плюс 600 до плюс 1800°С;

-    термометр сопротивления ЭТС-100 эталонный 3 разряда с погрешностью по ГОСТ 8.558 в диапазоне температуры от минус 196 °С до плюс 660 °С;

-    многоканальный прецизионный измеритель температуры МИТ 8.10 с пределами допускаемой основной абсолютной погрешности измерения напряжения ±(10-4 U+1) мкВ, где U -измеряемое напряжение, мВ; сопротивления ±(10-5R+5 10-4), где R - измеряемое сопротивление, Ом.

-    термостат с флюидизированной средой FB-08, рабочий диапазон температур от плюс 50 до плюс 700 °С

-    жидкостные термостаты переливного типа серии ТПП-1 с диапазоном температур от минус 60 до плюс 300 °С;

-    горизонтальная трубчатая печь сопротивления типа МТП-2М с диапазоном температур от плюс 300 до плюс 1100 °С;

-    вертикальная трубчатая печь сопротивления с максимальной рабочей температурой не менее 1800 °С.

Примечания: при поверке допускается применение других средств измерений и вспомогательного оборудования, удовлетворяющих по точности и техническим характеристикам требованиям ГОСТ 8.338-2002.

Сведения о методах измерений

приведены в соответствующем разделе паспорта или Руководства по эксплуатации и монтажу (для ТП модификаций S70, S96) на преобразователи термоэлектрические серии S.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к преобразователям термоэлектрическим серии S

ГОСТ 6616-94. Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия.

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

Международный стандарт МЭК 60584-1. Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы. Международный стандарт МЭК 60584-2. Термопары. Часть 2. Допуски.

Техническая документация фирмы «RUEGER SA», Швейцария.

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры ГОСТ 8.338-2002. ГСИ. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки.

МИ 3090-2007 Преобразователи термоэлектрические с длиной погружаемой части менее 250 мм. Методика поверки.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.