Термоэлектрические преобразователи разборные унифицированные типа ТПК
Общие сведения
Термоэлектрические преобразователи предназначены для непрерывного измерения температуры различных рабочих сред (газ, пар, вода, сыпучие материалы, химические реагенты), используемых в объектах народного хозяйства и неагрессивных к материалу защитной арматуры термопреобразователей.
Термопреобразователи относятся к изделиям общепромышленного применения и предназначены для работы в макроклиматических районах с умеренным, холодным и жарким климатом.
Термопреобразователи представляют собой термоэлектрическую цепь (термопару), образованную двумя разнородными металлическими проводниками с двумя спаями: измерительный спай, подверженный воздействию температуры рабочей среды; соединительный спай - в месте подсоединения к измерительному прибору (системе).
При различных значениях температуры спаев появляется разность потенциалов (термоЭДС) на разомкнутых концах проводников, которая зависит от значений абсолютных температур спаев и, при измерении термоЭДС, определяет температуру рабочей среды.
В качестве измерительных приборов в комплекте с термопреобразователями могут быть применены милливольтметры, потенциометры, нормирующие преобразователи измерительных систем.
Структура условного обозначения
ХТПХХ-Х/Х.ХХХХ:
Х - количество термопар в изделии: 1; 2 (указывается только
количество 2);
ТП - термоэлектрические преобразователи;
Х - условное обозначение НСХ преобразования: К - хромель и
алюмель;
Х - класс допуска: 1; 2 (указывается только 2);
Х - длина погружаемой части, мм;
Х - длина наружной части, мм (80, 160, 320);
Х - исполнение измерительного спая относительно корпуса
термометрической вставки (0 - изолированный,
1 - неизолированный);
Х - диаметр термоэлектродной проволоки, мм (0 - 0,7;
1 - 1,2);
Х - исполнение коммутационной головки (0 - обычное,
1 - жаропрочное);
Х - исполнение защитной гильзы (0 - без защитной гизьзы,
1 - до 1 МПа, 2 - до 25 МПа, 3 - до 50 МПа). НЧ-Х.Х:
НЧ - наружная часть термоэлектрического преобразователя;
Х - длина наружной части термоэлектрического преобразователя,
мм (80, 160, 320);
Х - исполнение головки наружной части (0 - обычное,
1 - жаропрочное). ХВТХХ-Х.Х.ХХ:
Х - количество термопар в ВТ: 1; 2 (указывается только
количество 2);
ВТ - вставка термометрическая;
Х - условное обозначение НСХ преобразования: К - хромель и
алюмель (ХА);
Х - класс допуска: 1; 2 (указывается только 2);
Х - диаметр термоэлектродной проволоки, мм (0,7; 1,2);
Х - длина термометрической вставки, мм;
Х - вид электрического контакта термометрической вставки с
защитной арматурой; 0 - изолированный,
1 - неизолированный;
Х - исполнение клеммной колодки: 0 - обычное,
1 - жаропрочное. защитных гильз ГЗ.Х-Х:
ГЗ - гильзы защитные;
Х - исполнение защитной гильзы;
Х - длина защитной гильзы, мм.
Условия эксплуатации
Термопреобразователи с пластмассовой головкой (исполнение 0) выдерживают воздействие температуры окружающей среды в диапазоне от минус 50 до 85°С, относительной влажности до 98% при температуре 35°С и атмосферного давления в диапазоне от 66 до 106,7 кПа. Термопреобразователи с металлической головкой (исполнение 1) выдерживают воздействие температуры окружающей среды до 500°С.
Термопреобразователи имеют степень защиты от воздействия пыли и воды IР54 по ГОСТ 14254-80.
Термопреобразователи в упаковке предприятия-изготовителя могут транспортироваться любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов, при транспортировании авиатранспортом - в герметизированных отсеках.
Условия хранения и транспортирования:
Температура окружающего воздуха от минус 50 до 50°С.
Относительная влажность до 98% при температуре 35°С.
Срок хранения термопреобразователей - 3 года.
Гарантийный срок эксплуатации термопреобразователей - 18 мес со дня ввода в эксплуатацию при условии соблюдения правил эксплуатации, хранения и транспортирования. ВИТА.405221.004,ВИТА.405222.004,ВИТА.405221.003;ВИТА.405222.003,ТУ 4211.004.18121253-95,ТУ 211.004.18121253-95,ТУ 4211.003.18121253-95
Технические характеристики
Номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей соответствуют ГОСТ 50431-92.
Рабочие диапазоны измерений для термопреобразователей типа ТПК и термометрических вставок типа ВТК - от минус 200 до 700°С.
Термопреобразователи имеют 1-й и 2-й классы допуска.
Пределы допускаемых отклонений измеряемых температур приведены в табл. 1.
Таблица 2
| Номер чертежа ВТК | Условное обозначение термоэлектрического преобразователя ТПК | Термометрическая вставка ВТК | |
| Условное обозначение | Масса, кг | ||
| ВИТА.405221.003-00 | ТПК-120/80.010 ? | ВТК-200.010 | 0,070 0,080 0,090 0,102 0,118 0,138 0,162 0,194 0,236 0,283 0,345 0,429 0,526 |
| ВИТА.405221.003-02 | ТПК-120/160.010 ? | ВТК-280.010 | 0,090 0,100 0,108 0,121 0,138 0,158 0,182 0,213 0,255 0,303 0,364 0,449 0,546 |
| ВИТА.405221.003-08 | ТПК-120/320.010 ? | ВТК-440.010 | 0,128 0,138 0,148 0,160 0,177 0,196 0,224 0,253 0,293 0,342 0,403 0,488 0,585 |
Уход значений основной погрешности измерений термопреобразователей в течение срока эксплуатации не превышает предельных значений основной погрешности термопреобразователей.
По способу контакта с измеряемой средой термопреобразователи - погружаемые и используются: при Ру до 106,7 кПа без защитных гильз;
при Ру до 0,63 МПа с защитной гильзой исполнения 11; при Ру до 25 МПа с защитной гильзой исполнений 21, 22, 23, 24; при Ру до 50 МПа с защитной гильзой исполнений 31, 32.
Значения показателя тепловой инерции термопреобразователей, определяемые при коэффициенте теплоотдачи, практически равном бесконечности, не превышают: 6 с - термопреобразователи с неизолированным измерительным спаем; 30 с - термопреобразователи с изолированным измерительным спаем; 100 и 200 с - термопреобразователи с защитными гильзами на условное давление Ру=25 и 50 МПа соответственно.
Электрическое сопротивление изоляции между цепью термопары и корпусом термопреобразователя с изолированным измерительным спаем при температуре окружающей среды (25+10) ° С и относительной влажности от 30 до 80% составляет не менее 100 МОм.
Электрическая изоляция термометрической вставки ВТ выдерживает в нормальных условиях в течение 1 мин напряжение переменного тока 250 В частотой 50 Гц.
По способу защиты человека от поражения электрическим током термопреобразователи относятся к изделиям класса 0 согласно требованиям ГОСТ 12.2.007-75.
Термопреобразователи устойчивы к воздействию вибрации в диапазоне частот от 5 до 80 Гц при амплитуде смещения 0,075 мм.
Термопреобразователи выдерживают воздействие одиночных механических ударов при значении пикового ускорения до 1000 м/с2 и длительностью ударного импульса до 10 мс.
Термопреобразователи в упаковке для транспортирования выдерживают механико-динамические нагрузки: вибрацию в диапазоне частот от 5 до 80 Гц с амплитудой смещения 0,075 мм; удары со значением пикового ударного ускорения до 98 м/с2 и длительностью ударного импульса 16 мс.
Средний срок службы термопреобразователей - 10 лет.
Термопреобразователи типа ТПК имеют разборную конструкцию, основными элементами которой являются: термометрическая вставка типа ВТК; защитная арматура с неподвижным штуцером, имеющим резьбу М20x1,5 или М32x2; коммутационная головка.
Разборная конструкция термопреобразователей позволяет в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации (давление внешней окружающей среды, температурные пределы и пр.) использовать взаимозаменяемые термометрические вставки, защитные гильзы и наружную часть защитной арматуры в любом сочетании, что обеспечивает комплекс наилучших эксплуатационно-технических характеристик.
Термопреобразователи выпускаются в обыкновенном (ВИТА.405221.003, ВИТА.405222.003) и жаропрочном (ВИТА.405221.004, ВИТА.405222. 004) исполнении, с изолированным и неизолированным (непосредственно соединенным с корпусом измерителя) спаем.
Перечень и данные конструктивного исполнения термоэлектрических преобразователей типа ТПК и термометрических вставок типа ВТК приведены в табл. 2.
Таблица 1
| Тип ТП, Вт | Класс допуска | Диапазон измерений, ° С | Предел допускаемых отклонений, ° С |
| ТПК, ВТК | 1 | От минус 40 до 375 | 1,5 0,004t |
| 2 | От минус 40 до 333,4 | 2,5 0,0075t |
Примечание. t – измеряемая температура.
Габаритные чертежи термопреобразователей типа ТПК и термометрической вставки типа ВТК представлены на рис. 1-2.
Общий вид термопреобразователя типа ТПК:
а - (обычное исполнение защитной арматуры):
1 - термометрическая вставка;
2 - наружная часть;
3 - защитная гильза;
L1 - длина наружной части;
L2 - длина погружаемой части;
б - (жаропрочное исполнение защитной арматуры):
1 - термометрическая вставка;
2 - наружная часть;
3 - защитная гильза
Общий вид термометрической вставка типа ВТК:
L1 - длина наружной части;
L2 - длина погружаемой части
Термопреобразователи выпускаются с одной или двумя термопарами.
Термопара составляет основу термометрической вставки и представляет собой два разнородных металлических проводника, сваренных в одной точке (измерительный спай) и изолированных друг от друга.
Термопара термометрической вставки ВТК - пара термоэлектродов из металлических сплавов хромель и алюмель. Термоэлектроды термопары изготовляются из термоэлектродной проволоки диаметром 0,7; 1,2 мм и длиной в соответствии с данными.
Показатели технического уровня круглой проволоки из сплавов хромель, алюмель и копель соответствуют требованиям ГОСТ 1790-77.
Термоэлектроды термопар термопреобразователей исполнения 0 изолированы друг от друга и от корпуса кремнеземистой нитью типа К11С6-180; термоэлектроды термопреобразователей жаропрочного исполнения (исполнение 1) изолированы керамической трубкой типа МКРц.
Пространство между корпусом термометрической вставки и термопарой заполнено порошком А12О3 или кварцевым песком ОС70. Со стороны вывода термоэлектродов корпус термометрической вставки герметизирован.
Для защиты термопреобразователей при эксплуатации от давления, внешней среды применяются защитные гильзы, рассчитанные на условное давление 0,63(6,3), 25(250) и 50(500) МПа (кгс/см2), поставляемые предприятием-изготовителем по требованию заказчика (рис. 3, табл. 3 и структура условного обозначения гильз).
Общие виды защитных гильз (ГЗ) термопреобразователей:
а - исполнение ГЗ.11;
б - исполнения ГЗ.21-24;
в - исполнения ГЗ31 и 32;
г - исполнение ГЗ.41 (для стеклянных термометров)
Таблица 3
| Номер рисунка | Исполнение | Размеры, мм | |||||
| Ру | D | d | М | S | L | ||
| 3, а | 11 | 16 | 12 | 9 | М20 ? 1,5 | 27 | 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000 |
| 3, б | 21 | 25 | 16 | 8,5 | 30 | ||
| 22 | 10,5 | ||||||
| 23 | 8,5 | М27 ? 2,0 | |||||
| 24 | 10,5 | ||||||
| 3, в | 31 | 50 | 8,5 | М33 ? 2,0 | 41 | 120, 160, 200, 250, 320 | |
| 32 | 10,5 | ||||||
| 3, г | 41 | 25 | 18 | 14 | М27 ? 2,0 | 36 | 120, 160, 250 |
Условия применения термоэлектрических преобразователей с защитной гильзой приведены в табл. 4.
Таблица 4
| Типоисполнение | Условное давление Ру, МПа | Погружаемая часть L, мм | Максимальная скорость потока, м/с | |
| Пар | Вода | |||
| 21–24 | 25 | 80, 100, 120, 160 | 40 | 4,0 |
| 200, 250, 320 | 25 | 2,5 | ||
| 400, 500, 630, 800, 1000 | 5 | 0,5 | ||
| 1250, 1600, 2000 | 2 | 0,2 | ||
| 31, 32 | 50 | 80, 100, 120, 160 | 120 | 10 |
| 200, 250, 320 | 100 | 7,5 | ||
Защитная арматура термопреобразователей изготовлена из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Конструкция арматуры и крепление термопары внутри корпуса термометрической вставки обеспечивает долговременную стабильность технических характеристик при эксплуатации в неблагоприятных условиях (резкие перепады температур окружающей среды, повышенная влажность, вода, агрессивная среда, вибрация, удары).
Длина погружаемой части типоряда термопреобразователей соответствует требованиям ГОСТ Р 50432-92 и составляет ряд: 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 и 2000 мм.
Основными условиями правильного выбора термопреобразователей для требуемых условий эксплуатации и предела измерений являются: соответствие измеряемых температур рабочим диапазонам измерений термопреобразователей; правильный выбор длины погружаемой и наружной части защитной арматуры термопреобразователей; соответствие прочности корпуса термопреобразователя параметрам внешней окружающей среды при эксплуатации.
Для монтажа термопреобразователей на оборудовании в местах измерений температуры устанавливаются специальные закладные детали (типовые бобышки с резьбой, соответствующей резьбе штуцера термопреобразователя) согласно рис. 4 и табл. 5.
Общий вид типовой закладной бобышки для монтажа термопреобразователя на оборудовании
Таблица 5
| Исполнение | Размеры, мм | ||||
| М | D | D1 | d | L | |
| 10 | 20 ? 1,5 | 26 | 30 | 18 | 40 |
| 20 | 27 ? 2,0 | 30 | 40 | 22 | 50 |
| 21 | 70 | ||||
| 30 | 33 ? 2,0 | 36 | 50 | 31 | 70 |
| 31 | 90 | ||||
Закладная конструкция и ее установка определяется проектом оборудования.
При монтаже термопреобразователей для обеспечения нормальной работы должны быть соблюдены следующие требования:
исполнение устанавливаемых термопреобразователей должно соответствовать параметрам и свойствам измеряемой и окружающих сред;
перед установкой термопреобразователя необходимо проверить целостность термоэлектрической цепи и сопротивление изоляции между термоэлектрической цепью и корпусом термопреобразователя с изолированным измерительным спаем;
при измерении температуры рабочих сред с давлением, превышающим 10 МПа, термометрические вставки должны устанавливаться в защитных гильзах;
монтаж термопреобразователей должен выполняться с учетом уменьшения утечки и притока тепла извне к погружаемой части. Наружная часть термопреобразователей на оборудовании должна быть теплоизолирована при температуре окружающей среды выше 85°С, а от нагрева излучением тепла - экранирована;
при измерении температуры рабочей среды более 400°С установка термопреобразователей выполняется только вертикально. В случае необходимости установки термопреобразователей горизонтально при погружаемой длине термопреобразователя более 500 мм должна быть предусмотрена дополнительная опора;
термопреобразователи должны устанавливаться в местах, где поток рабочей среды не нарушается открытием близко расположенной запорной и регулирующей арматуры, подсосом наружного воздуха и пр.
При использовании термопреобразователей с защитными гильзами и при предельных скоростях рабочего потока необходимо руководствоваться данными табл. 5. и рис. 4.
Поверка термопреобразователей проводится по ГОСТ 8.338-78. Поверке подвергаются термометрические вставки термопреобразователей.
Критериями отказа термопреобразователей являются: обрыв термоэлектрической цепи; изменение значений допускаемых отклонений измеряемых температур; изменение значения электрического сопротивления изоляции между термоэлектрической цепью и корпусом термопреобразователя с изолированным рабочим спаем, измеренного в нормальных условиях. Термопреобразователи комплектуются ЗИП, паспортом, техническим описанием и инструкцией по эксплуатации, а в случае заказа - защитными гильзами и типовыми закладными бобышками.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
