Каталог продукции/ Датчики температуры

Датчики температуры

Для измерения температуры:

  • подшипников служат датчики температуры: преобразователи термоэлектрические  ТХК9611, ТХА9619, термопреобразователи сопротивления ТСП9204, ТСМ9204;
  • обмоток электрических машин служат специальные термопреобразователи сопротивления (датчики температуры)  ТСП9501, ТСМ9501, ТСП9502, которые устанавливаются в пазах статора или в обмотке ротора;
  • корпусов, головок червячных прессов (переработки пластмасс и резиновых смесей) и твердых тел служат термопары ТХА9311, ТХК9311;
  • головки прядильной и нагревательного утюга машины горячей вытяжки служат термопары ТХК9414;
  • в камере резиносмесителя служат датчики температуры ТХК9421, ТХК9820;
  • газовых потоков больших скоростей, а также в нетрализаторах отработанных газов двигателей внутреннего сгорания и продуктов сгорания в автомобильных газотурбинных двигателях служат датчики температуры ТХА9426 различного конструктивного исполнения;
  • в реакторах варки массы для получения бутилового спирта и других объектах химического производства служат датчики температуры ТХК9902;
  • металла, рабочей зоны термопластавтоматов и на линиях производства химического волокна служат термопреобразователи сопротивления ТСП9422, ТСМ9422.

К настоящему времени предприятием разработано и выпускается более 150 типов и 7000 модификаций датчиков температуры, в состав которых входят технические (рабочие) средства измерения:

  • датчики температуры: преобразователи термоэлектрические платинородий - платиновые типа ТПП (0…+1300°С);
  • датчики температуры: преобразователи термоэлектрические платинородиевые типа ТПР (+300…1600°С);
  • датчики температуры: преобразователи термоэлектрические хромель-алюмелевые типа ТХА (-40…+1000°С);
  • датчики температуры: преобразователи термоэлектрические хромель-копелевые типа ТХК (-40…+600°С);
  • датчики температуры: преобразователи термоэлектрические железо-константановые типа ТЖК (0…+400°С);
  • датчики температуры: термопреобразователи сопротивления платиновые типа ТСП (-200…+600°С);
  • датчики температуры: термопреобразователи сопротивления медные типа ТСМ (-50…+180°С).
  • датчики температуры кабельные, многозонные, в различных типах корпусов и бескорпусные;
  • датчики температуры поверхностные, взрывозащищенные.

 

Практически предприятием разработаны и выпускаются датчики температуры для всех областей промышленности: металлургической, химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, пищевой, целлюлозно-бумажной и др. Большое применение датчики температуры находят в теплоэнергетике: в турбинах механического привода и малых турбинных генераторах, обжиговых печах, водонагревателях, печах с технологической обработкой нагревом и т. д.

 

В настоящее время преобразователи термоэлектрические являются неотъемлемой частью измерительных систем в технологических процессах промышленных предприятий.
Современные термопреобразователи (термопары) имеют температурные диапазоны:

  • хромель-копелевые – от -40 до +600 °С;
  • хромель-алюмелевые – от -40 до +1050 °С;
  • платинородий-платиновые – от 0 до +1300 °С;
  • платинородиевые – от +300 до +1600 °С.

НСХ этих термопар стандартизованы, причем, российские стандарты соответствуют международным.
Стандартизованы также пределы допускаемых отклонений термо-ЭДС от НСХ. Например, для хромель-алюмелевых термопар ХА(К) класса допуска 2 он составляет ±2,5 °С в диапазоне измерений от -40 до + 333 °С и ± 0,0075t в диапазоне от 333 до 1300 °С.
Это обеспечивает взаимозаменяемость термопар, в том числе и импортных.

Термопары имеют следующие основные особенности:
1. Они являются генераторами термо-ЭДС, причем величина этой ЭДС зависит от разности температур между рабочим («горячим») спаем и свободными («холодными») концами.
Стандарт на термопары нормирует их номинальные статические характеристики (НСХ) , пределы допускаемого отклонения от НСХ при температуре свободных концов 0°С.
2. При измерениях приходится учитывать температуру свободных концов термопары, применять их термостатирование или использовать устройства компенсации температуры свободных концов термопар, или измерять температуру свободных концов и вводить соответствующую поправку.
3. Цепи, соединяющие термопару с вторичным прибором, должны быть выполнены компенсационными проводами, иначе возникает погрешность, величина которой зависит от температуры в точке контакта термопары с инородными проводниками. Температура применения компенсационных проводов не более 200°С.
Для термопар из неблагородных металлов используются компенсационные провода из тех же сплавов (ХА, ХК и т.д.).

Для термопар из благородных металлов разработаны и выпускаются компенсационные провода из сравнительно дешевых специальных сплавов, дающих такую же термо-ЭДС, как и термопара соответствующего типа. Это делается для платинородий-платиновых термопар типа ТПП «S».
Для платинородиевых термопар типа ТПР («В») компенсационные провода не требуются, если свободные концы термопары выведены в зону, температура которой не превышает 200°С, так как до этой температуры термопара ТПР имеет низкую термо-ЭДС.
Поэтому соединение с вторичным прибором можно выполнять медными проводами, погрешность от этого не превысит 3°С.

При монтаже термопар на объекте необходимо обеспечение хорошей теплопередачи от измеряемой среды к рабочему спаю и снижения теплопередачи вдоль защитной арматуры термопары. Это достигается выбором оптимальной глубины погружения рабочего спая, и составляет, как правило, не менее 20 диаметров защитной арматуры термопар.

При температурах до 800°С защитная арматура термопар выполняется из стали 12Х18Н10Т.

При температурах до 1050°С – из стали 15Х25Т, сплава ХН78Т,

При температурах до 1200…1300°С – из сплава ХН45Ю.

При более высоких температурах, а также для защиты от агрессивной среды используются керамические защитные чехлы: из корунда, карбида кремния и даже искусственного сапфира.

Существенные преимущества дает использование кабельных термопар, так как они допускают изгиб при монтаже на объекте. Кроме того, они могут быть изготовлены с внешним диаметром 1 мм, что позволяет использовать их в труднодоступных местах или на малых объектах.

Медные и платиновые ТС предназначены для измерений температуры в различных областях машиностроения:

  • медные - для диапазона от -50 до +180 °С,
  • платиновые – для диапазона от -196 до +600 °С.

Для платиновых ТС стандартизованы два типа характеристик α=0.00391 (W100=1,3910) и α=0.00385 (W100=1,3850),
где α – температурный коэффициент термометра сопротивления.

АО «НПП «ЭТАЛОН» выпускает:
- платиновые ТС c R0 100П, что соответствует α=0,00391 (W100=1,3910) и R0 Pt100 что соответствует α=0,00385 (W100=1,3850), тем самым обеспечивая замену импортных ТС.
- медные ТС выпускаются с НСХ α=0,00428 (W100=1,4280), однако их отклонение от НСХ α=0,00426 (W100=1,4260) невелико и замена не вызывает сложности, например, при 180°С погрешность составляет 0,7°С.

Так же АО «НПП «ЭТАЛОН» выпускает ТС с сопротивлением R0:
10, 50, 100, 500, 1000 Ом и нестандартных сопротивлений по индивидуальным заказам потребителей.

Наиболее важное условие правильного измерения температуры с помощью ТС - обеспечение электрической изоляции, как самого измерительного резистора, так и соединительных проводов.
Сопротивление изоляции должно быть не менее 10 МОм, иначе шунтирование приведет к значительной погрешности. С этой целью выводы ТС заливают на выходе из защитной гильзы эпоксидным компаундом.

Провода, соединяющие ТС с вторичным прибором, нельзя прокладывать вместе с сетевыми проводами, чтобы избежать наводок, искажающих результаты измерения.

Погрешность измерения будет тем меньше, чем больше отношение длины погружения к диаметру ТС.

ТС должен устанавливаться в точке с наибольшей скоростью течения измеряемой среды.

Необходимая длина погружения в значительной мере зависит от интенсивности теплообмена, зависящей, в свою очередь, от характеристик измеряемой среды. В жидкостях и паре высокого давления с очень хорошей теплоотдачей глубина погружения должна примерно в 1,5 раза превышать активную длину датчика температуры, в газах нормального давления – в два раза, т.е. составляет минимум 6…8 диаметров защитного чехла.

Если же измерения производятся не в трубопроводе, а в спокойной воздушной или газовой среде, то желательно погружение датчика на глубину около 30d, где d – диаметр ТС, а в спокойной жидкости – около 10d.

Чтобы ТС можно было устанавливать и снимать с трубопровода, не сбрасывая давление в магистрали, используют защитные гильзы, которые защищают ТС от высокого давления и скоростного напора в магистрали.

Поскольку температурный диапазон промышленных ТС:
-196…+600°С, их защитная арматура, как правило, выполняется из нержавеющей стали 12Х18Н10Т.

При температуре до +200 °С для защиты ТС от агрессивной среды (щелочной или кислотной) используется покрытие полимерными материалами, инертными к измеряемой среде.

При измерениях на объектах или в средах с быстроменяющейся температурой существенное значение приобретает время термической реакции ТС. Время термической реакции – это время, которое требуется для измерения показаний ТС на 63,2 % от того значения, которое будет в момент наступления установившегося теплового режима.

К особенностям измерений с помощью ТС следует отнести необходимость учета сопротивления внутренних проводников, соединяющих чувствительные элементы (ЧЭ) с выводами ТС, и сопротивление линии, соединяющей ТС с измерительным прибором.

Сопротивление соединительных проводов исключается из измерительной схемы только при использовании 4-х проводной схемы соединения, когда измерительный ток подается по одним проводам, а падение напряжения на ЧЭ измеряется прибором с высоким входным сопротивлением , соединенным с помощью двух других проводов, подключенных непосредственно к выводам ЧЭ. Для эталонных ТС и рабочих ТС класса А, АА используется только 4-х проводная схема соединения. Помимо обеспечения наибольшей точности при этом упрощается процедура измерения, так как не требуется учет поправки на сопротивление соединительных проводов. Особенно существенным это становится при большой длине соединительных линий. Преимущество 4-х проводной схемы состоит так же в том, что в рабочей зоне (в зоне погружения ТС в среду, где измеряется температура), во-первых, распределение температуры, как правило, не известно, а, во-вторых, оно чаще всего изменяется во времени, что не позволяет произвести точный расчет поправки для устранения влияния сопротивления соединительных проводов и его изменения в процессе измерений.

При обычных измерениях температуры в промышленности, как правило, используются ТС класса В, внутренние проводники которых могут быть выведены на клеммы Тс по 2-х , 3-х или 4-х проводной схеме.

Стандарт устанавливает, что для ТС с 2-х проводной схемой сопротивление внутренних проводников ТС не должно превышать 0,1% номинального сопротивления при 0°С. Это значение вносится в паспорт на ТС. С учетом расстояния между ТС и вторичным прибором выбирается тип соединительной линии между ТС и вторичным прибором (2-х, 3-х или 4-х проводную) и, зная сопротивление внутренних проводников ТС и сопротивление соединительной линии, можно рассчитать поправку.

Для использования во взрывоопасных зонах АО НПП «Эталон» выпускает ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ТСП 9418, ТСМ 9418 и ТСПУ 9418, ТСМУ 9418 с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка d».

Кроме того, выпускаются ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ типа ТСПУ 9312, ТСМУ 9313 с унифицированным выходным сигналом 4…20 мА или 0…5 мА общетехнического исполнения.

Top.Mail.Ru

© 2009-2020 АО "НПП "ЭТАЛОН" - разработчик и производитель средств измерений температуры