Преобразователи термоэлектрические
Термоэлектрические преобразователи (ТП) с металлическими электродами предназначены для измерения температуры в комплекте с милливольтметрами, автоматическими потенциометрами, измерительными преобразователями и устройствами связи с объектом УВМ. Технические характеристики приборов приведены в таблице 3.3.
Номинальные статические характеристики (НСХ) преобразования термоэлектрических преобразователей, представляющие зависимость термоЭДС (мВ) различных термоэлектрических преобразователей от температуры рабочего спая (температура свободных концов принята равной 0 °С), изображены на рисунке 3.3.
Номинальные статические характеристики соответствуют ГОСТ 3044—84, который удовлетворяет международным требованиям (см. стандарт МЭК 584-1).
Технические характеристики часто употребляемых термоэлектрических преобразователей даны в таблицах 3.4, 3.5 и 3.6.
Примеры конструктивного оформления некоторых термоэлекрических преобразователей показаны на рисунке 3.4. Чувствительный элемент представляет собой два термоэлектрода, сваренных между собой на рабочем конце в термопару (рабочий спай) и изолированных по всей длине при помощи керамической трубки.
Изолированный чувствительный элемент помещается в защитную арматуру, в комплект которой входит водозащищенная головка с колодкой зажимов. Двойные термоэлекрические преобразователи имеют два электрически изолированных чувствительных элемента. Рабочий спай может быть изолирован или соединен с защитной арматурой.
Свободные концы термоэлекрических преобразователей через колодку зажимов присоединяются к вторичному прибору или преобразователю.
В связи с тем, что в производственных условиях температура свободных концов термоэлекрических преобразователей обычно отличается статических характеристик преобразования, в показания прибора необходимо вводить поправку. Её можно производить расчетным путем, методом переноса свободных от температуры, при которой составлялись таблицы номинальных концов термоэлекрических преобразователей в зону постоянной температуры при помощи термоэлектродных проводов (рисунок 3.5), введением в термоэлектрическую цепь компенсирующего напряжения, термостатированием свободных концов с помощью термостата.
В милливольтметрах, автоматических потенциометрах и измерительных преобразователях компенсация температуры свободных концов обеспечивается автоматически.
При выборе типа термоэлектрического преобразователя необходимо руководствоваться следующими положениями:
- соответствие номинальной статической характеристики преобразования ТП характеристикам вторичных приборов и преобразователей;
- выбор области применения согласно с таблице 3.4;
- соответствие измеряемой температуры пределам измерения, прочности материала и конструкции защитной арматуры условиям эксплуатации;
- выбор длины монтажной части, обеспечивающей расположение рабочего спая в середине измеряемого потока (на трубопроводах диаметром менее 50 мм необходимо устанавливать расширители);
- показатель тепловой инерции (инерционность) удовлетворяет требованиям к динамическим характеристикам.
Масса прибора зависит от типа и монтажной длины и находится в пределах от 0,27 до 4,3 кг.
Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое.
Содержание
- 1 Таблица 3.3. Технические характеристики термоэлектрических преобразователей
- 2 Таблица 3.4. Технические характеристики и область применения термоэлектрических преобразователей
- 3 Таблица 3.5. Обозначение термоэлектрических преобразователей типа ТХА(ТХК)-0179 для измерения температуры газообразных и жидких сред
- 4 Таблица 3.6. Обозначение термоэлектрических преобразователей типа ТХА(ТХК)-0279
Таблица 3.3. Технические характеристики термоэлектрических преобразователей
Тип | Обозначение НСХ | Материал термоэлектрода | Предельная температура измерения, °С | |||
при длительном применении | при кратковременном применении | |||||
положительного | отрицательного | от | до | |||
ТМК | МК (М) | Медь M1 (Cu) | Копель МНМц 43—0,5 (56 % Cu + 44 % Ni) | −200 | 100 | 100 |
ТХК | XK (L) | Хромель ТНХ9,5 (90,5 % Ni + 9,5 % Сг) | 600 | 800 | ||
ТХА | ХА (К) | Алюмель НМи АК2-2-1 (94,5 % Ni + 5,5% Al, Si, Mn, Со) | 1000 | 1300 | ||
ТПП | ПП (S) | Платинородий ПР-10 (90% Pt + 10 % Rh) | Платина ПлТ (Pt) | 0 | 1300 | 1600 |
ТПР | ПР (B) | Платинородий ПР-30 (70% Pt + 30 % Rh) | Платинородий ПР-6 (94 % Pt + 6 % Rh) | 300 | 1600 | 1800 |
ТВР | BP (А)-1 | Вольфрам—рений BP 5 (95 % W + 5 % Re) | Вольфрам—рений BP 20 (80 % W + 20 % Re) | 0 | 2200 | 2500 |
BP (А)-2 | 1800 | |||||
BP (А)-а | 1800 |
Таблица 3.4. Технические характеристики и область применения термоэлектрических преобразователей
Тип | Обозначение номинальной статической характеристики | Пределы измерения, °С | Материал защитной арматуры | Длина монтажной части, мм | Инерционность, с | Условное давление, МПа | Устойчивость к механическим воздействням*** | Область применения | Особенности конструкции | |
от | до | |||||||||
ТХА-0179 * (одинарные и двойные) | ХА (К) | −50 | 600 | Стали 08X13 и 12Х18Н10Т | От 120 до 2000 | 10; 20; 40 | 0,4; 6,4 | Виброустойчивый, исполнение 1 и 2 | Газообразные и жидкие среды, не разрушающие защитную арматуру | См. рис. 3.4. Рабочий спай изолирован от защитной арматуры |
−50 | 900 | Сталь 08Х20Н14С2 | ||||||||
ТХК-0179 * (одинарные и двойные) | ХК (L) | −50 | 600 | Стали 08X13 и 12Х18Н10Т | ||||||
ТХА-0179 | ХА (К) | −50 | 400 | Стали 08X13 и 12Х18Н10Т | 10; 20; 40 | 30 | Атмосферное | Виброустойчивый, исполнение 1 и 2 | Твердые тела | См. рис. 3.4. Рабочий спай не изолирован от защитной арматуры |
−50 | 900 | 80; 100; 160; 250; 320; 400; 500 | ||||||||
ТХК -0179 | ХК (L) | −50 | 400 | 10; 20; 40 | ||||||
−50 | 600 | 80; 100; 160; 200; 250; 320: 400; 500 | ||||||||
ТХА-1172П | ХА (К) | 0 | 800 | Сталь 12Х18Н10Т | 80; 100; 120; 160 | 60 | 2,5 | Вибростойкий, ударопрочный | Выхлопные газы | Крепление неподвижным штуцером М27×2 |
Сталь 10Х17Н13М2Т | 10 | |||||||||
ТХК-1172П | ХК (L) | 0 | 500 | Сталь 12Х18Н10Т | 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400 | 0,4 | То же, водозащищенный со стороны выводов | |||
80; 100; 120; 160 | 10 | |||||||||
ТХК-775 (одинарные и двойные) | ХК (L) | 0 | 600 | Сталь 12Х18Н10Т | 200; 250; 320; 400; 500; 1250; 2000 | 20; 25 | 0,25; 6,4 | Виброустойчивый, исполнение 1 | Азотоводородная смесь и газы после сгорания природного газа, газообразный и жидкий аммиак, природный газ, конвертированный газ, моноэтиноламиновый раствор | Головка взрывобез- опасная. Крепление стационарным или передвижным штуцером М20×1,5 |
ТХА-0279 ** | ХА (К) | −50 | 1000 | Сталь Х23Ю5 | От 160 до 3150 | 180 | 0,25; 4,0 | Виброустойчивый, исполнение 1 и 2 | Газообразные и жидкие среды, не разрушающие защитную арматуру | См. рис. 3.4. С изолированным рабочим спаем |
−50 | 800 | Сталь 12Х18Н10Т | ||||||||
ТХК-0279 ** | ХК (L) | −50 | 600 | Стали 0X813; 12Х18Н10Т | ||||||
ТХА-706-02 (одинарный и двойной) | ХА (К) | −50 | 1000 | Сталь ХН45Ю | От 320 до 2500 | 60 | 0,25; 1,6 | Виброустойчивый, исполнение 2 | Колошниковый и периферийные газы доменного производства, кладка шахты доменной печи | Крепление без штуцера и со штуцером М33×2; материал корпуса головки сталь 12Х18Н9Т |
ТХА-2174 | ХА (К) | 0 | 900 | Сталь ХН45Ю | От 250 до 630 | 3; 15 | 0,4; 16; 32; 64 | Виброустойчивый, исполнение 3 | Газо- и паротурбинные установки с циклически изменяющейся и стационарной температурой. Скорость изменения температуры в цикле до 150 °С/мин | Крепление без штуцера и со штуцером МЗЗ×2; рабочий спай впаян в защитную арматуру. |
0 | 600 | Сталь 12Х18Н10Т | ||||||||
ТХКП-XVIII | ХК (L) | 0 | 400 | Сталь 08X13 | 2000 | 40 | Атмосферное | Виброустойчивый, исполнение 2 | Поверхность тел в промышленных условиях | Без крепления |
ТПП-0679 | ПП (S) | 0 | 1300 | Окись алюминия или корунд | От 320 до 2000 | 40 | Виброустойчивый, исполнение 1 | Окислительная и нейтральная среда | Крепление посадкой в гнезде | |
Т1IP-0679 | ПР (В) | 300 | 1600 | |||||||
ТПП-0679-01 | ПР (S) | 0 | 1300 | Без арматуры | От 40 до 10 000 | 5 | Воздух, инертные газы, не содержащие веществ, вступающих во взаимодействие с материалом преобразователя | Без крепления | ||
ТПР-0679-01 | ПР (В) | 300 | 1600 | |||||||
ТПР-0475 | ПР (В) | 300 | 1550 | Самосвязанный карбид кремния | 800 | 180 | Расплав меди, газы под сводом отражательной печи | Кратковременное измерение | ||
ТПР-0573 | ПР (В) | 300 | 1500 | Чехол из самосвязанного карбида кремния в арматуре из стали ХН45Ю | От 1250 до 2500 | 180 | 0,1 | Горячее дутье доменных печей | Крепление с помощью установки типа АУТ-7131 | |
ТПР-0779 | ПР (В) | 300 | 1600 | Корунд высокоплотный | От 400 до 1600 | 60 | Атмосферное | Виброустойчивый, исполнение 1 | Среда, содержащая водород, оксид углерода, пары воды, высшие углеводороды | Крепление передвижным штуцером М39×2 |
ТПР-1273 | ПР (В) | 300 | 1300 | Сталь ХН45Ю | От 800 до 1400 | 60 | Атмосферное или 0,1 (для исполнения со штуцером) | Не нормируется | Насадка воздухонагревателя на границе раздела динас—каолин | Крепление без штуцера и со штуцером М33×2; материал корпуса головки сталь 12Х18Н9Т |
ТПР-2075 | ПР (В) | 1300 | 1800 | Без защитной арматуры | 4000; 4500; 6000 | 2 | Атмосферное | Не нормируется | Расплавленный металл в конвертере, в стальном ковше или в установке непрерывной разливки стали | Для кратковременного измерения (длительность погружения 5 с) |
ТВР-2075 | BP (А)-1 | 5 | Расплавленный металл в электрадуговых печах | Для кратковременного измерения (длительность погружения 20 с) | ||||||
ТПР-1408М | ПР (В) | 1300 | 3000 | Расплавленный металл в мартеновских печах | ||||||
ТПР-1418М | 3500 | 40 | Виброустойчивый, исполнение 1 | Водородные электропечи | Кратковременное измерение | |||||
ТВР-251 | BP (А)-1, BP (А)-2, BP (А)-3 | 100 | Молибден | 200; 320; 400 | Не нормируется | 0,03 или вакуум | Печи с вольфрамовыми или молибденовыми нагревателями в среде аргона | |||
ТВР-299 | 800 | 1950 | Корунд высокоплотный | 320; 400; 500 | 10 | 0,0004 | Водородные электропечи с сухим водородом | С водоохлаждаемой арматурой | ||
ТВР-0877 | 300 | 1800 | Молибден | 560; 600; 650; 720; 800; 900 | 180 | Водородные электропечи с увлажненным водородом | ||||
ТВР-1338 | ||||||||||
* Заводские обозначения ТХА (ТХЮ-0179 см. в таблице 3.5. ** Заводские обозначения ТХА (ТХЮ-0279 см. в таблице 3.6. *** Номер исполнения виброустойчивости соответствует ГОСТ 17167—71 |
Таблица 3.5. Обозначение термоэлектрических преобразователей типа ТХА(ТХК)-0179 для измерения температуры газообразных и жидких сред
ТХА | ТХК | ТХА | ТХК | ТХА | Длина монтажной части, мм |
Конструктивное исполнение (номер рисунка) |
Условное давление, МПа |
Инерционность, с |
Материал защитной арматуры, сталь | ||||||||
08X13 | 12X18Н10Т | 08Х20Н14С2 | ||||||
888 | 888-01 | 888-02 | 888-03 | 888-04 | 320 | Рис. 3.4, а | 0,4 | 40 |
888-10 | 888-11 | 888-12 | 888-13 | 888-14 | 500 | |||
888-20 | 888-21 | 888-22 | 888-23 | 888-24 | 800 | |||
888-30 | 888-31 | 888-32 | 888-33 | 888-34 | 1000 | |||
888-40 | 888-41 | 888-42 | 888-43 | 888-44 | 1250 | |||
888-50 | 888-51 | 888-52 | 888-53 | 888-54 | 1600 | |||
888-60 | 888-61 | 888-62 | 888-63 | 888-64 | 2000 | |||
889 | 889-01 | 889-02 | 889-03 | 889-04 | 120 | Рис. 3.4, б | 6,4 | 40 |
889-10 | 889-11 | 489-12 | 389-13 | 889-14 | 160 | |||
889-20 | 889-21 | 889-22 | 889-23 | 889-24 | 200 | |||
889-30 | 889-31 | 889-32 | 889-33 | 889-34 | 250 | |||
889-40 | 889-41 | 889-42 | 889-43 | 889-44 | 320 | |||
889-50 | 889-51 | 889-52 | 889-53 | 889-54 | 400 | |||
889-60 | 889-61 | 889-62 | 089-63 | 889-64 | 500 | |||
889-70 | 889-71 | 889-72 | 889-73 | 889-74 | 630 | |||
889-80 | 889-81 | 889-82 | 889-83 | 889-84 | 800 | |||
889-90 | 889-91 | 889-92 | 889-93 | 889-94 | 1000 | |||
890 | 890-01 | 890-02 | 890-03 | 890-04 | 1250 | |||
890-10 | 890-11 | 890-12 | 890-13 | 890-14 | 1600 | |||
890-20 | 890-21 | 890-22 | 890-23 | 890-24 | 2000 | |||
891 | 891-01 | 891-02 | 891-03 | 891-04 | 120 | Рис. 3.4, в | 6,4 | 20 |
891-10 | 891-11 | 891-12 | 891-13 | 891-14 | 160 | |||
891-20 | 891-21 | 891-22 | 891-23 | 891-24 | 200 | |||
891-30 | 891-31 | 891-32 | 891-33 | 891-34 | 250 | |||
891-40 | 891-41 | 891-42 | 891-43 | 891-44 | 320 | |||
891-50 | 891-51 | 891-52 | 891-53 | 891-54 | 400 | |||
891-60 | 891-61 | 891-62 | 891-63 | 891-64 | 500 | |||
891-70 | 891-71 | 891-72 | 891-73 | 891-74 | 630 | |||
891-80 | 891-81 | 891-82 | 891-83 | 891-84 | 800 | |||
891-90 | 891-91 | 891-92 | 891-93 | 891-94 | 1000 | |||
Примечания: 1. В таблице дано сокращенное обозначение одинарных приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821, например 5Ц2.821.888-10. 2. Рабочий спай изолирован от защитной арматуры. 3. Модификации 892, не приведенные в данной таблице, аналогичны модификациям 981, но отличаются от них тем, что инерционность — не более 10 с, рабочий спай не изолирован от защитной арматуры. 4. Характеристики двойных TXА (ТХК)-0179 аналогичны приведенным в данной таблице (включая примечание 3), но обозначение приборов отличается от приведенных в таблице добавлением 05. Примеры записи полных обозначений ТХА (ТХК)-0179 (двойных) соответствующие ТХА (ТХК)-0179 (одинарным) в первой строке обозначений данной таблицы: 5Ц2.821.888-05; 5Ц2.821.888-06; 5Ц2.821.888-07; 5Ц2.821.888-08; 5Ц2.821.888-09. |
Таблица 3.6. Обозначение термоэлектрических преобразователей типа ТХА(ТХК)-0279
А | ТХК | Длина монтажной части, мм |
Конструктивное исполнение (номер рисунка) |
Условное давление, МПа |
||
Материал защитной арматуры—сталь | ||||||
Х23Ю5 | 12X18Н10Т | 08X13 | 12Х18Н10Т | |||
894-24 | 894-40 | 894-32 | 894-48 | 500 | Рис. 3.4, д | 0,25 |
894-25 | 894-41 | 894-33 | 894-49 | 800 | ||
894-26 | 894-42 | 894-34 | 894-50 | 1000 | ||
894-27 | 894-43 | 894-35 | 894-51 | 1250 | ||
894-28 | 894-44 | 894-36 | 894-52 | 1600 | ||
894-29 | 894-45 | 894-37 | 894-53 | 2000 | ||
894-30 | 894-46 | 894-38 | 894-54 | 2500 | ||
894-31 | 894-47 | 894-39 | 894-55 | 3150 | ||
894-56 | — | — | — | 500 | Рис. 3.4, е | 0,25 |
894-57 | — | — | — | 1000 | ||
894-58 | — | — | — | 1600 | ||
894 | 894-12 | 894-06 | 894-18 | 160 | Рис. 3.4, г | 4,0 |
894-01 | 894-13 | 894-07 | 894-19 | 200 | ||
894-02 | 894-14 | 894-08 | 894-20 | 320 | ||
894-03 | 894-15 | 894-09 | 894-21 | 400 | ||
894-04 | 894-16 | 894-10 | 894-22 | 800 | ||
894-05 | 894-17 | 894-11 | 894-23 | 1250 | ||
Примечание. В таблице дано сокращенное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.821 например 5Ц2.821.894-24. |