В настоящее время преобразователи термоэлектрические (термопары) 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.
Преобразователи термоэлектрические (термопары) имеют следующие основные особенности:
- 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.
- 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.
- 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 преобразователей термоэлектрических (термопары) 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.
Информация в разделе соответствует Свидетельству об официальной регистрации базы данных «Преобразователи термоэлектрические платинородий-платиновые, платинородиевые; Многозонный и поверхностные преобразователи термоэлектрические; Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом; Узлы и детали для монтажа и ремонта датчиков температуры» №2007620413 от 04.12.2007
