Термопреобразователи сопротивления

Материал из Контрольно-измерительные приборы и автоматики
Перейти к: навигация, поиск

Термопреобразователи сопротивления, по материалу чувствительного элемента подразделяются на:

по ГОСТ 6651—84.

Для одновременного измерения температуры одной точки двумя приборами применяются двойные термопреобразователи сопротивления, в которые встроены два электрически изолированных друг от друга чувствительных элемента.

Номинальные статические характеристики термопреобразователей сопротивления приведены в таблице 3.7, технические характеристики и области применения основных типов термопреобразователей сопротивления — в таблице 3.8.

В качестве чувствительного элемента платиновых термопреобразователей сопротивления используют платиновую спираль, размещенную в каналах керамического каркаса и укрепленную там изоляционным порошком. Чувствительный элемент медных термопреобразователей сопротивления представляет собой бескаркасную обмотку из медной проволоки, покрытую фторопластовой пленкой и помещенную в тонкостенную металлическую гильзу с керамическим порошком.

Чувствительные элементы — платиновые типа ЭСП-01 имеют диаметр 4,2 мм, длину 46 и 61 мм, чувствительные элементы — медные типа ЭЧМ-070 — диаметр 5 мм и длину 20, 50 или 80 мм. Их выпускают как самостоятельные изделия и широко используют в качестве термопреобразователей сопротивления без защитной арматуры.

Пределы измерения элементов ЭСП разных обозначений от −260 °С до +750 °С, а инерционность всех модификаций не более 9 с в воде и не более 20 мин в спокойном воздухе; они имеют номинальные статические характеристики преобразования 50П, 100П и Гр. 21.

Пределы измерения медных чувствительных элементов от −50 до +200 °С, инерционность 15 и 25 с для номинальных статических характеристик 50М и 100М соответственно.


3.4. Термопреобразователи. Примеры конструктивного оформления некоторых термоэлекрических преобразователей

Схема конструктивного исполнения термопреобразователей сопротивления приведена на рисунке 3.4.

Чувствительный элемент размещен в защитном чехле при помощи соединительных проводов, электрически изолированных друг от друга, его подключают к колодке зажимов, расположенной в водозащищенной головке прибора.

Внутреннее пространство чехла заполняют ингибиторным порошком. На колодке укреплены два, три или четыре зажима, обеспечивающие двух-, трёх- или четырехпроводное подключение одинарного прибора или двухпроводное двойного.

Приборы без соединительной головки оснащены выводными проводниками (двумя, тремя или четырьмя) со специальной заделкой.

Кроме приборов типа ТСП-0879, приведенных в таблице 3.9, выпускают тип ТСП-0879 с обозначением 5Ц2.821.435 — 5Ц2.821.435-10 с рядом длин монтажной части от 60 до 630 мм. Эти термопреобразователи сопротивления имеют:

  • статическую характеристику 50П;
  • пределы измерения от −50 до +400 °С;
  • условное давление 4,0 МПа;
  • инерционность 20 с;
  • крепление штуцером М20×1,5;
  • материал защитной арматуры сталь 12Х18Н10Т.

Обозначения двойных ТСП-0879 представлены в таблице 3.10.

Условиями правильного выбора термопреобразователей сопротивления являются:

  • соответствие рекомендуемой области применения (см. таблицу 3.8);
  • идентичность статических характеристик термопреобразователей сопротивления и совместно применяемых лого- метров, автоматических мостов и измерительных преобразователей;
  • соответствие измеряемой температуры пределам измерений;
  • соответствие прочности материала и конструкции защитной арматуры условиям эксплуатации;
  • длина монтажной части должна быть такой, чтобы середина чувствительного элемента размещалась в середине потока (на трубопроводах диаметром менее 50 мм необходимо устанавливать расширители);
  • учет такого динамического параметра — показатель тепловой инерции (инерционность); ограничения скорости технологических сред, допускаемых для платиновых термопреобразователей сопротивления (ТСМ)-0879 (таблица 3.11).

Платиновые термопреобразователи сопротивления по сравнению с медными могут обеспечить более высокую точность измерения.

Масса приборов ТСП (ТСМ)-0879 не более 1,33 кг, а ТСП (ТСМ)-0879-01 с выводами для подключения — не более 4,0 кг.

Исполнение обыкновенное, экспортное, тропическое.



Таблица 3.7. Номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей сопротивления (электрическое сопротивление ТС, Ом, при различных температурах)

Температура, °С Номинальная статическая характеристика (HCX)
ТСП ТСМ
Гр.21 50П 10П, 100П Гр.23 50М 100М
−260 0,41
−250 1,02
−200 7,95 8,65 17,31
−150 17,85 19,40 38,80
−100 27,44 29,81 59,62
−50 36,80 39,99 79,98 41,71 39,24 78,48
0 46,00 50,00 100,00 53,00 50,00 100,00
50 55,06 59,85 119,70 64,29 60,70 121,40
100 63,99 69,55 139,10 75,58 71,40 142,80
150 72,78 79,11 158,22 86,87 82,09 164,19
180 77,99 84,77 169,54 93,64 88,51 177,03
200 81,43 88,51 177,03 92,79 185,58
250 89,96 97,77 195,55
300 98,34 106,89 213,78
350 106,60 115,85 231,71
400 114,72 124,68 249,36
450 122,70 133,35 266,71
500 130,55 141,88 283,76
550 138,27 150,25 300,51
600 145,85 158,48 316,96
650 153,30 166,55 333,10
700 174,46 348,93
750 182,23 364,47
Примечания:
1. Для статической характеристики 10П значения разделить на 10.
2. Допустимые отклонения сопротивления термопреобразователей при 0 °С в процентах от номинального значения не должны превышать: для ТСП ±0,05; ±0,1; ±0,2 (соответственно классы А, В, С); для TCM ±0,1; ±0,2 (классы В и С).
3. Электрическое сопротивление изоляции между цепью чувствительного элемента термопреобразователя и защитной арматурой, а также между цепями нескольких элементов должно быть не менее; 20 МОм при температуре 25±10 °С и относительной влажности до 80 %, 0,5 МОм при 35 °С и влажности 98 %; 2; 1 и 0,5 МОм при верхнем пределе измерения соответственно до 300, 500 и 750 °С.


Таблица 3.8. Технические характеристики и область применения термопреобразователей сопротивления

Тип Обозначение номинальной статической характеристики Пределы измерения, °С Материал защитной арматуры Длина монтажной части, мм Инерционность, с Условное давление, МПа Устойчивость к механическим воздействиям ** Область применения Особенности конструкции
от до
ТСП-0879 * (одинарный или двойной) 50П
100П
−50 600 Сталь 08X13 От 60 до 3150 20; 30; 40 0,4; 4,0; 6,4 Виброустойчивый, исполнение 2 Газообразные и жидкие среды, не разрушающие защитную арматуру См. рис. 3.4
−200 600 Сталь 12Х18Н10Т
−260 600
ТСМ-0879 * (одинарный) 50М
100М
−50 200 Стали 08X13 12X18H10T От 80 до 3150 40 0,4; 6,4
ТСП-0879-01 50П
100П
150 Сталь 08X13 От 60 до 500 30 0,4 Газообразные среды, жидкие среды и твёрдые тела, не разрушающие защитную арматуру Без головки
250 Сталь 12Х18Н10Т 20; 30; 40
ТСМ-0879-01 50М
100М
200 Стали 08X13, 12Х18Н10Т
ТСП-25 Гр.21,
100П
−200 100 Сталь 12Х18Н10Т 80; 100; 120; 160; 200; 250 20 25 Виброустойчивый Газообразные и жидкие среды Крепление неподвижным штуцером М27×2
320; 400; 500 10
ТСП-037К 100П −220 120 80; 120; 160; 200 9 25 Крепление неподвижным штуцером М20×1,5
ТСП-047К Гр.21 −50 200 80; 120 40
ТСП-591 100П −200 40 Алюминий Д16Т или латунь Л С-59 40 80 Атмосферное Среда в трубопроводе неагрессивная к материалу защитной арматуры Длина кабеля 500 мм; крепление неподвижным штуцером М27×2
TCM-6114 Гр.23 −50 100 Сталь 12Х18Н10Т 120 Виброустойчивый, исполнение 3 Воздух в кондиционируемых помещениях Габаритные размеры 110×32×30 мм
ТСП-1079 100П 0 50 Латунь Л-96 240 Виброустойчивый, исполнение 1 Габаритные размеры 108×63×16 мм
TCM-1079 50М
ТСП-0281 50П −50 120 Медь М 60; 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320 10 0,4 Виброустойчивый, исполнение 2 Измерение температуры твердых тел С упорным ниппелем и пружинным прижимом; штуцер М20×1,5
ТСМ-0281 50М 100; 120; 160; 200; 250; 320 ; 400 С уплотнитель ным кольцом; штуцер М20×1,5
ТСП-276 Гр.21 0 Сталь 12Х18Н10Т 60; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400 20 Атмосферное Гнездо подшипника Крепление штуцером М27×2
ТСП-0979 50П 0 Латуни Л-63, Л-96 120; 500; 630; 800; 1000; 1600 9 Виброустойчивый, исполнение 2 и 3 Накидная гайка М8×1
ТСМ-0979 50М
ТСП-5081-01 Гр.21,
100П
−50 200 Стали 08X13, 12Х18НЮТ, ВТ1-0 (ВТ1-1), 08Х17Н16МЗТ 80; 100; 120; 160 200; 250 320; 400 500 32 Виброустойчивый, исполнение 3 Различные химические среды Головка взры- вобезопасная; крепление неподвижным штуцером М20×1,5
ТСП-8051 100П —200 500 Сталь 08X13 120; 160 200; 250 320; 400 500 20 0,25; 6,4 Виброустойчивый Природный газ и другие газы Головка взры- вобезопасная; крепление без штуцера и со штуцером М20×1,5
ТСП-75-01 Гр.21 −50 200 100; 120 160; 200 250; 320 400; 500 30 6,4 Не нормируется Жидкий и газообразный аммиак, азото- водородная смесь, природный и конвертированный газы, моноэтанол а- миновый раствор Головка взры- вобезопасная; крепление штуцером М20×1,5
ТСМ-75-01 Гр.23 −50 150
ТСП-75-01 Гр.21 −50 200 160; 200; 250; 320; 400; 500 0,4 Тоже, штуцер стационарный и подвижный
ТСМ-75-01 Гр.23 −50 150
* Заводские обозначения ТСП (ТСМ)-0879 см. в таблице 3.9 и таблице 3.10.
** Номер исполнения виброустойчивости соответствует ГОСТ 17167—71*.


Таблица 3.9. Термопреобразователи сопротивления типа ТСП (ТСМ)-0879 (одинарные)

Номннальная статическая характеристика Длина монтажной части, мм Конструктивное исполнение
(номер рисунка)
Условное давление,
МПа
Инерционность, с
ТСП ТСМ
50П 100П 50П 100П 50М 100М
Материал защитной арматуры — сталь
08X13 12Х18Н10Т 08X13
420-05 420-02 420-04 420-03 420 420-01 320 Рис. 3.4, а 0,4 40
420-24 420-21 420-23 420-22 420-19 420-20 500
420-40 420-43 420-41 420-42 420-38 420-39 800
420-55 420-58 420-56 420-57 420-53 420-54 1000
420-70 420-73 420-71 420-72 420-68 420-69 1250
420-85 420-88 420-86 420-87 420-83 420-83 1600
421-02 421-06 421-03 421-04 421 421 2000
425-30 425-33 425-31 425-32 425-28 425-29 120 Рис. 3.4, б 6,4 40
425-48 425-51 425-49 425-50 425-46 425-47 160
425-66 425-69 425-67 425-68 425-64 425-65 200
426-02 426-05 426-03 426-04 426 426-01 250
426-20 426-23 426-21 426-22 426-18 426-19 320
426-38 426-41 426-39 426-40 426-36 426-37 400
426-56 426-59 426-57 426-58 426-54 426-55 500
426-81 426-77 426-80 426-76 426-72 426-73 630
427-02 427-05 427-03 427-04 427 427-01 800
427-16 427-19 427-17 427-18 427-14 427-15 1000 Рис. 3.4, б 6,4 40
427-30 427-33 427-31 427-32 427-28 427-29 1250
427-44 427-47 427-45 427-46 427-42 427-43 1600
427-58 427-61 427-59 427-60 427-56 427-57 2000
427-73 427-74 427-70 427-71 2500
427-83 427-84 427-80 427-81 3130
430-05 430-02 430-04 430-03 430 430-01 120 Рис. 3.4, в 6,4 20 для ТСП, 40 для ТСМ
430-24 430-21 430-23 430-22 430-19 430-20 160
430-43 430-40 430-42 430-41 430-38 430-39 200
430-62 430-59 430-61 430-60 430-57 430-58 250
430-81 430-78 430-80 430-79 430-76 430-77 320
431-05 431-02 431-04 431-03 431 431-01 400
431-24 431-21 431-23 431-22 431-19 431-20 500
431-44 431-40 431-45 431-41 431-38 431-39 630
431-59 431-62 431-60 431-61 431-57 431-58 800
431-74 431-77 431-75 431-76 431-72 431-73 1000
Примечания:
1. В таблице дано сокращенное обозначение приборов. Полное обозначение имеет вначале индекс 5Ц2.281, например 5Ц2.281.420-05.
2. Модификации ТСП в защитной арматуре из стали 12X18H10T имеют пределы измерения от −200 до + 600 °С. Модификации ТСП 430-10, -29, -48, -67, -86 и 431-10, -29, -48, -63, -78 (не приведены в таблице) аналогичны модификациям 430-03, -22, -41 -60, -79 и 431-03, -22, -41, -61, -76 соответственно; отличаются пределами измерения от −260 до +600 °С.


Таблица 3.10. Термопреобразователи сопротивления типа ТСП-0879 (двойные)

Номинальная статическая характеристика Длина монтажной части,
мм
Конструктивное исполнение
(номер рисунка)
Условное давление,
МПа
Инерционность,
с
50П 100П 50П 100П
Материал защитной арматуры — сталь
08X13 12X18Н10Т
420-15 420-18 420-16 420-17 320 Рис. 3.4, а 0,4 40
420-34 420-37 420-35 420-36 500
420-49 420-52 420-50 420-51 800
420-64 420-67 420-65 420-66 1000
420-79 420-82 420-80 420-81 1250
420-94 420-97 420-95 420-96 1600
421-11 421-14 421-12 421-13 2000
425-45 425-42 425-44 423-43 120 Рис. 3.4, б 6,4 40
425-63 425-60 425-62 425-61 160
425-81 425-78 425-80 425-79 200
426-17 426-14 426-16 426-15 250
426-35 426-32 426-34 426-33 320
426-53 426-50 426-52 426-51 400
426-71 426-68 426-70 426-69 500
426-89 426-86 426-87 426-88 630
427-10 427-13 427-11 427-12 800
427-24 427-27 427-25 427-26 1000
427-38 427-41 427-39 427-40 1250
427-52 427-55 427-53 427-54 1600
427-66 427-69 427-67 427-68 2000
430-15 430-18 120 Рис. 3.4, в 6,4 20
430-34 430-37 160
430-53 430-56 200
430-72 430-75 250
430-91 430-94 320
431-15 431-18 400
431-34 431-37 500
431-53 431-56 630
431-68 431-71 800
431-83 431-86 1000
Примечание.
В таблице Полное обозначение имеет вначале дано сокращенное обозначение приборов, индекс 5Ц2.821, например 5Ц2.821.420-15.


Таблица 3.11. Предельная скорость потока движущихся сред для ТСП (ТСМ)-0879

Конструктивное исполнение (номер рисунка) Длина монтажной части, мм Предельная скорость, м/с
ТСП (ТСМ) Защитная гильза ТСП (ТСМ) Защитная гильза
Пар Вода Пар Вода
Рис. 3.4, а 320; 500; 800; 1000; 1250; 1600; 2000
Рис. 3.4, б 80 *; 100 *; 120; 160 80 *; 120; 160 25 1,5 40 4
200; 250; 320 200; 250; 320 15 0,5 25 2,5
400; 500; 630 800; 1000 400; 500; 630; 800; 1000 3 0,25 5 0,5
1250; 1600; 2000 1250; 1600; 2000 1 0,1 2 0,2
2500; 3150
Рис. 3.4, в 120; 160 120; 160 25 1,5 120 10
200; 250; 320 200; 250; 320 15 0,5 100 7,5
400; 500; 630; 800 *; 1000 * 3 0,25
* Только для ТСП.