Термопреобразователи сопротивления разборные унифицированные типа ТСМ с термометрическими вставками типа ВТМ
Общие сведения
Термопреобразователи предназначены для непрерывного измерения температуры рабочих сред (пар, вода, газ, сыпучие материалы, химические реагенты), не агрессивных к стали марки 12Х18Н10Т и используемых в различных объектах промышленности, допускающих замену сменных термометрических вставок термопреобразователей без отключения оборудования, на котором они установлены.
Термопреобразователи соответствуют требованиям технических условий ТУ 4211-003-18121253-96.
Структура условного обозначения
термопреобразователя ХТСХ.Х-Х/Х.Х[0]Х:
Х - число чувствительных элементов: 1; 2 (указывается только
число, равное 2);
ТС - группа изделий (термопреобразователи сопротивления);
Х - условное обозначение НСХ: 50М; 100М;
Х - класс допуска: А; В; С;
Х - длина погружаемой части ТС, мм;
Х - длина наружной части ТС, мм;
Х - схема внутренних соединений проводников: 2; 3; 4;
0 - исполнение коммутационной головки: О - обычная;
Х - исполнение защитной гильзы: 0 - без защитной гильзы;
1 - до 10 МПа; 2 - до 25 МПа; 3 - до 50 МПа. термометрической вставки ХВТХ.Х-Х.Х:
Х - число чувствительных элементов: 1; 2 (указывается только
число, равное 2);
ВТ - группа изделия (вставка термометрическая);
Х - условное обозначение НСХ: 50М; 100М;
Х - класс допуска: А; В; С;
Х - длина L3=L1+L2;
Х - схема внутренних соединений проводников. наружной части НЧ.Х-Х:
НЧ - группа изделий (наружная часть);
Х - исполнение: 0 (обычное); 1 (жаропрочное);
Х - длина, мм: 80; 160; 320. защитной гильзы ГЗ.Х-Х:
ГЗ - группа изделий (гильзы защитные);
Х - исполнение гильзы;
Х - длина, мм.
Условия эксплуатации
Термопреобразователи относятся к изделиям общепромышленного применения и пригодны для работы во всех макроклиматических районах с умеренным, холодным и жарким климатом.
Термопреобразователи устойчивы к воздействию температуры окружающей среды от минус 50 до 85°С, относительной влажности до 98% при температуре окружающей среды 35°С и атмосферного давления от 66 до 106,7 кПа.
Термопреобразователи по способу защиты человека от поражения электрическим током относятся к 3 классу по ГОСТ 12.2.007-75.
Термопреобразователи вибропрочны и виброустойчивы 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 с 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 98 м/с2 и длительностью ударного импульса 16 мс.
Термопреобразователи в упаковке предприятия-изготовителя могут транспортироваться любым видом транспорта с выполнением действующих правил перевозки грузов и на любые расстояния.
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.
Защитные гильзы термопреобразователей рассчитаны на условное давление окружающей среды 10, 25 и 50 МПа.
Установленный ресурс эксплуатации термопреобразователей - 200 000 ч.
Установленная безотказная наработка при эксплуатации термопреобразователей - 12 000 ч.
Гарантийный срок термопреобразователей - 18 мес со дня ввода в эксплуатацию.
Нормативно-технический документ
ТУ 4211.00318121253-96
Технические характеристики
Термопреобразователи и термометрические вставки имеют номинальную статическую характеристику преобразования (НСХ) с условным обозначением 50М и 100М в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50353-92.
Термопреобразователи и термометрические вставки выпускаются с классами допуска А, В, С.
Класс допуска, наряду с точностью подгонки сопротивления чувствительного элемента при температуре 0°С Rо, определяет значение отношения сопротивлений термопреобразователя при температурах 100 и 0°С - W100; W100 - критерий чистоты и физического состояния материала чувствительного элемента.
Допустимые отклонения сопротивления Rо термопреобразователей от номинального значения не превышают значений, приведенных в табл. 1.
Таблица 1
| Тип термопреобразователя, вставки | Допустимое отклонение Rо для классов допуска, % | ||
| А | В | С | |
| ТСМ, ВТМ | 0,05 | 0,1 | 0,2 |
Значения отношения сопротивлений W100 соответствуют приведенным в табл. 2.
Таблица 2
| Тип термопреобразователя, вставки | Класс допуска | Номинальное значение W100 | Наименьшее допустимое значение W100 |
| ТСМ, ВТМ | А | 1,426 1,428 | 1,4255 1,4275 |
| В | 1,426 1,428 | 1,425 1,426 | |
| С | 1,426 1,428 | 1,424 1,426 |
Примечание. Наибольшее допустимое значение W100 не ограничивается.
Номинальные статические характеристики преобразования термопреобразователей соответствуют уравнению R=W·Rо, где: R - сопротивление термопреобразователя при температуре t, Ом; W - значение соотношения сопротивлений при температуре t к сопротивлению при температуре 0°С.
Значение W определяется по стандартным таблицам (ГОСТ Р 50353-92).
Рабочие диапазоны измерений составляют:
для термопреобразователей типа ТСМ, класс А - от минус 50 до 120°С;
для термопреобразователей типа ТСМ, класс В и С - от минус 200 до 200°С.
Диапазоны измеряемых температур и допустимые отклонения от НСХ преобразования соответствуют значениям, приведенным в табл. 3.
Таблица 3
| Тип термопреобразователя, вставки | Класс допуска | Диапазон измерений, ° С | Допустимое отклонение, ° С |
| ТСМ, ВТМ | А | От –50 до 120 | 0,15+0,0015(t) |
| В | От –200 до 200 | 0,25+0,0035(t) | |
| С | От –200 до 200 | 0,50+0,0065(t) |
t – измеряемая температура, ° С.
Пределы допустимых значений основной погрешности термопреобразователей в рабочих диапазонах измерений соответствуют допустимым отклонениям, приведенным в табл. 3.
Уход значений основной погрешности измерений термопреобразователей в течение ресурса работы не превышает предельных значений основной погрешности измерений термопреобразователей класса допуска С.
Значения показателя тепловой инерции термопреобразователей, определяемые при коэффициенте теплоотдачи, практически равном бесконечности, при применении защитной гильзы на Ру=10 МПа не превышают 30 с; для термопреобразователей с защитной гильзой на Ру=25 МПа и Ру=50 МПа - не более 40 и 180 с соответственно.
Электрическое сопротивление изоляции между цепью чувствительного элемента ВТ и корпусом термопреобразователя в нормальных условиях (Токр ср = (25+10)°С, относительная влажность до 80%) превышает 100 МОм.
Электрическая изоляция ВТ выдерживает в нормальных условиях напряжение переменного тока 250 В частотой 50 Гц в течение 1 мин.
Рабочий ток в измерительной цепи термопреобразователей - не более 5 мА.
Термопреобразователи имеют разборную конструкцию и состоят из термометрической вставки, защитной гильзы и наружной части (рис. 1).
Общий вид термопреобразователя сопротивления ТСМ с термометрической вставкой ВТМ:
а - обычное исполнение защитной арматуры;
б - жаропрочное исполнение защитной арматуры;
1 - термометрическая вставка;
2 - наружная часть;
3 - защитная гильза;
L1 - длина наружной части;
L2 - длина погружаемой части (защитной гильзы)
Термометрическая вставка состоит из чувствительного элемента, корпуса, изготовленного из стали марки 12Х18Н10Т, и клеммной колодки. Для улучшения теплообмена пространство между корпусом и чувствительным элементом заполнено специальным составом (рис. 2).
Общий вид термометрической вставки ВТМ:
L1 - длина нарудной части;
L2 - длина погружаемой части;
L3 - длина термометрической вставки
Со стороны токоподводов корпус термометрической вставки герметизирован.
Чувствительный элемент термометрической вставки представляет собой бескаркасную бифилярно намотанную катушку из медной проволоки (ГОСТ 10821).
Разборная конструкция термопреобразователей со сменой взаимозаменяемых термометрических вставок и защитных гильз в зависимости от предполагаемых условий эксплуатации (внешнее давление окружающей среды, температурные пределы и пр.) обеспечивает комплекс наилучших эксплуатационно-технических характеристик.
Взаимозаменяемость термометрических вставок при эксплуатации термопреобразователей достигается тем, что все вставки имеют одинаковые значения сопротивлений Rо для соответствующего типа термопреобразователя с соответствующей НСХ преобразования и классом допуска и изготовляются из медной проволоки одинаковой чистоты.
Принцип действия термопреобразователей основан на свойстве проводника изменять электрическое сопротивление с изменением температуры окружающей среды. Зависимость электрического сопротивления термопреобразователя близка к линейной, и по изменению сопротивления термопреобразователя определяется температура рабочей среды, в которую он погружен.
В качестве вторичных приборов в комплекте с термопреобразователями могут быть применены уравновешвнные и неуравновешанные мосты, логометры и нормирующие преобразователи.
Аппроксимирующая температурная зависимость сопротивления медного термопреобразователя выражается уравнением: R=Rо(1+t), где - температурный коэффициент сопротивления меди; R и Rо - значения сопротивления чувствительного элемента термопреобразователя при температурах t и 0°С соответственно.
Перечень и данные конструктивного исполнения термопреобразователей и термометрических вставок приведены в табл. 4.
Таблица 4
| Номер чертежа | Условное обозначение термопреобразователя сопротивления | Условное обозначение термометрической вставки | Масса, кг |
| ВИТА.405212.001-00 | ТС.50М.[].80/120 ТС.50М.[].80/160 ТС.50М.[].80/200 ТС.50М.[].80/250 ТС.50М.[].80/320 ТС.50М.[].80/400 ТС.50М.[].80/500 ТС.50М.[].80/630 ТС.50М.[].80/800 ТС.50М.[].80/1000 ТС.50М.[].80/1250 ТС.50М.[].80/1600 ТС.50М.[].80/2000 | ВТ50М.[]-200 ВТ50М.[]-240 ВТ50М.[]-280 ВТ50М.[]-330 ВТ50М.[]-400 ВТ50М.[]-480 ВТ50М.[]-580 ВТ50М.[]-710 ВТ50М.[]-880 ВТ50М.[]-1080 ВТ50М.[]-1330 ВТ50М.[]-1680 ВТ50М.[]-2080 | 0,23 0,245 0,26 0,28 0,31 0,35 0,38 0,44 0,51 0,60 0,67 0,85 1,01 |
| ВИТА.405212.001-066 | ТС.50М.[].160/120 ТС.50М.[].160/160 ТС.50М.[].160/200 ТС.50М.[].160/250 ТС.50М.[].160/320 ТС.50М.[].160/400 ТС.50М.[].160/500 ТС.50М.[].160/630 ТС.50М.[].160/800 ТС.50М.[].160/1000 ТС.50М.[].160/1250 ТС.50М.[].160/1600 ТС.50М.[].160/2000 | ВТ50М.[]-280 ВТ50М.[]-320 ВТ50М.[]-360 ВТ50М.[]-410 ВТ50М.[]-480 ВТ50М.[]-560 ВТ50М.[]-660 ВТ50М.[]-790 ВТ50М.[]-960 ВТ50М.[]-1160 ВТ50М.[]-1410 ВТ50М.[]-1760 ВТ50М.[]-2160 | 0,26 0,28 0,29 0,32 0,35 0,37 0,42 0,47 0,54 0,63 0,73 0,88 1,05 |
| ВИТА.405212.001-132 | ТС.50М.[].320/120 ТС.50М.[].320/160 ТС.50М.[].320/200 ТС.50М.[].320/250 ТС.50М.[].320/320 ТС.50М.[].320/400 ТС.50М.[].320/500 ТС.50М.[].320/630 ТС.50М.[].320/800 ТС.50М.[].320/1000 ТС.50М.[].320/1250 ТС.50М.[].320/1600 ТС.50М.[].320/2000 | ВТ50М.[]-440 ВТ50М.[]-480 ВТ50М.[]-520 ВТ50М.[]-570 ВТ50М.[]-640 ВТ50М.[]-720 ВТ50М.[]-820 ВТ50М.[]-950 ВТ50М.[]-1120 ВТ50М.[]-1320 ВТ50М.[]-1570 ВТ50М.[]-1920 ВТ50М.[]-2320 | 0,33 0,34 0,36 0,38 0,41 0,44 0,48 0,51 0,61 0,69 0,79 0,94 1,11 |
| ВИТА.405212.002-00 | ТС.100М.[].80/120 ТС.100М.[].80/160 ТС.100М.[].80/200 ТС.100М.[].80/250 ТС.100М.[].80/320 ТС.100М.[].80/400 ТС.100М.[].80/500 ТС.100М.[].80/630 ТС.100М.[].80/800 ТС.100М.[].80/1000 ТС.100М.[].80/1250 ТС.100М.[].80/1600 ТС.100М.[].80/2000 | ВТ100М.[]-200 ВТ100М.[]-240 ВТ100М.[]-280 ВТ100М.[]-330 ВТ100М.[]-400 ВТ100М.[]-480 ВТ100М.[]-580 ВТ100М.[]-710 ВТ100М.[]-880 ВТ100М.[]-1080 ВТ100М.[]-1330 ВТ100М.[]-1680 ВТ100М.[]-2080 | 0,23 0,245 0,26 0,28 0,31 0,35 0,38 0,44 0,51 0,60 0,67 0,85 1,01 |
| ВИТА.405212.002-066 | ТС.100М.[].160/120 ТС.100М.[].160/160 ТС.100М.[].160/200 ТС.100М.[].160/250 ТС.100М.[].160/320 ТС.100М.[].160/400 ТС.100М.[].160/500 ТС.100М.[].160/630 ТС.100М.[].160/800 ТС.100М.[].160/1000 ТС.100М.[].160/1250 ТС.100М.[].160/1600 ТС.100М.[].160/2000 | ВТ100М.[]-280 ВТ100М.[]-320 ВТ100М.[]-360 ВТ100М.[]-410 ВТ100М.[]-480 ВТ100М.[]-560 ВТ100М.[]-660 ВТ100М.[]-790 ВТ100М.[]-960 ВТ100М.[]-1160 ВТ100М.[]-1410 ВТ100М.[]-1760 ВТ100М.[]-2160 | 0,26 0,28 0,29 0,32 0,35 0,37 0,42 0,47 0,54 0,63 0,73 0,88 1,05 |
| ВИТА.405212.002-132 | ТС.100М.[].320/120 ТС.100М.[].320/160 ТС.100М.[].320/200 ТС.100М.[].320/250 ТС.100М.[].320/320 ТС.100М.[].320/400 ТС.100М.[].320/500 ТС.100М.[].320/630 ТС.100М.[].320/800 ТС.100М.[].320/1000 ТС.100М.[].320/1250 ТС.100М.[].320/1600 ТС.100М.[].320/2000 | ВТ100М.[]-440 ВТ100М.[]-480 ВТ100М.[]-520 ВТ100М.[]-570 ВТ100М.[]-640 ВТ100М.[]-720 ВТ100М.[]-820 ВТ100М.[]-950 ВТ100М.[]-1120 ВТ100М.[]-1320 ВТ100М.[]-1570 ВТ100М.[]-1920 ВТ100М.[]-2320 | 0,33 0,34 0,36 0,38 0,41 0,44 0,48 0,51 0,61 0,69 0,79 0,94 1,11 |
Для защиты термопреобразователей от высоких давлений окружающей среды применяются защитные гильзы, рассчитанные на условное давление 10, 25 и 50 МПа (черт. ВИТА.715000.001, ВИТА.715000.002 и ВИТА.715000.003 соответственно) (табл. 5).
Таблица 5
| Типоисполнение | pу, МПа | Размеры, мм | |||
| D | d | М | L | ||
| 11 | 10 | 12 | 9 | 20 ? 1,5 | 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500 |
| 21 | 25 | 16 | 8,5 | 80; 100; 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 | |
| 22 | 10,5 | ||||
| 23 | 8,5 | 27 ? 2 | |||
| 24 | 10,5 | ||||
| 31 | 50 | 16 | 8,5 | 33 ? 2 | 120; 160; 200; 250; 320 |
| 32 | 10,5 | ||||
Длина L защитной гильзы выбирается в зависимости от длины погружаемой части термопреобразователя (рис. 3).
Общие виды защитных гильз для исполнений:
а - 11;
б - 21-24;
в - 31, 32
Длина погружаемой части соответствует требованиям ГОСТ Р 50353-92 и составляет ряд: 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600 и 2000 мм.
Защитная арматура термопреобразователей изготовляется из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т. Конструкция защитной арматуры и крепление термометрических вставок внутри корпуса обеспечивают долговременную стабильность технических характеристик термопреобразователей при неблагоприятных влияющих факторах (вибрация, давление, перепад температур, пыль, агрессивная среда).
Термопреобразователи имеют различные конфигурации внутренних соединений проводников. Схемы соединения, их условное обозначение и цветовая идентификация приведены на рис. 4.
Схема соединений внутренних проводников термопреобразователей сопротивления:
а - условное обозначение внутренних соединений проводников;
б - цветовая идентификация выводов проводников
По количеству чувствительных элементов (ЧЭ) термопреобразователи могут быть с одним или двумя.
В головке термопреобразователя размещается клеммная колодка термометрической вставки с зажимами для присоединения проводов.
Сопротивление соединительных проводников термопреобразователей с двухпроводной схемой не превышает 0,1% номинального значения сопротивления Rо при температуре 0°С.
Основными условиями правильного выбора термопреобразователей являются:
соответствие измеряемых температур рабочим диапазонам измерений термопреобразователей;
соответствие прочности корпуса термопреобразователя условиям эксплуатации;
правильный выбор длины погружаемой и наружной части термопреобразователя.
Для монтажа термопреобразователей на технологическом оборудовании в местах измерений температуры устанавливаются специальные закладные детали (типовые бобышки с резьбой, соответствующей резьбе штуцера термопреобразователя, и пр.). Закладная конструкция и ее установка определяется проектом оборудования.
Для обеспечения нормальной работы термопреобразователей при монтаже их на оборудовании должны быть соблюдены следующие требования:
выходные характеристики устанавливаемых термопреобразователей должны соответствовать параметрам и свойствам измеряемой рабочей и окружающей сред;
перед установкой термопреобразователя необходимо проверить целостность измерительной цепи и сопротивление изоляции между измерительной цепью и защитной арматурой термопреобразователя;
при выборе глубины погружения термопреобразователя необходимо учитывать длину его активной части (длину чувствительного элемента, которая у термопреобразователей типа ТСМ составляет от 20 до 55 мм), так как термопреобразователи измеряют среднюю температуру окружающей среды в зоне, прилегающей к их активной части;
при измерении температур рабочих сред, имеющих высокое давление, термопреобразователи необходимо монтировать в защитных гильзах;
монтаж термопреобразователей должен выполняться с учетом уменьшения утечки и притока тепла извне к их активной части.
Наружная часть термопреобразователей на оборудовании должна быть теплоизолирована при температуре окружающей среды выше 50°С, а от нагревания излучением тепла - экранирована;
при измерении температуры рабочей среды более 400°С термопреобразователи следует устанавливать только вертикально. В случае необходимости установки термопреобразователя горизонтально при рабочей погружаемой длине более 500 мм должна быть предусмотрена дополнительная опора;
при увеличении длины соединительных проводов их сечение должно быть не менее 1,0-1,5 мм2;
термопреобразователи должны устанавливаться в местах, где поток рабочей среды не нарушается открытием близрасположенной запорной и регулирующей арматуры, подсосом наружного воздуха и пр.
Условия применения термопреобразователей с защитными гильзами оговорены в табл. 6 и 7.
Таблица 6
| Номер чертежа защитной гильзы | Условное давление контролируемой среды pу, МПа, не более | Длина погружаемой части, мм | Тепловая инерция, с, не более |
| ВИТА.715000.001 | 0,63 | 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000 | 20 |
| ВИТА.715000.002 | 25 | 150 | |
| ВИТА.715000.003 | 50 | 120; 160; 200; 250; 320; 400; 500 | 250 |
Таблица 7
| Максимальная скорость потока, м/с | Условное давление защитной гильзы, МПа | Длина погружаемой части, мм | |
| пар | вода | ||
| 40 | 4,0 | 25 | 120; 160 |
| 25 | 2,5 | 200; 250; 320 | |
| 5 | 0,5 | 400; 500; 630; 800; 1000 | |
| 2 | 0,2 | 1250; 1600; 2000 | |
| 120 | 10 | 50 | 120; 160 |
| 100 | 7,5 | 200; 250; 320 | |
Поверка термопреобразователей проводится по ГОСТ 8.461-82.
Критериями отказа термопреобразователей являются:
обрыв или короткое замыкание измерительной цепи;
изменение значений допустимых отклонений сопротивлений Rо термопреобразователей от номинальных значений;
изменение значения электрического сопротивления изоляции между измерительной цепью термопреобразователя и защитной арматурой, измеренного в нормальных условиях.
В комплект поставки входят: термопреобразователь, ЗИП, паспорт, техническое описание и инструкция по эксплуатации.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
