Термопреобразователи термоэлектрические - датчики температуры непрерывного действия ТХА (термопара хромель-алюмель), ТХК (термопара хромель-копель) различных типов и исполнений для использования в различных рабочих средах.
Термопары ТХА - обладают наиболее близкой к прямой характеристикой. Предназначены для работы в окислительных и инертных средах.
Термопары ТХК - обладают наибольшей чувствительностью и высокой термоэлектрической стабильностью при температурах до 600°С. Предназначены для работы в окислительных и инертных средах. Недостаток термопреобразователей ТХК: высокая чувствительность к деформациям
Материал и диаметр термоэлектродов ТХА, ТХК
Для ТХА (К) - сплав Хромель Т (+), сплав АлюмельТ (-),
Для ТХК (L) - сплав Хромель Т (+), сплав Копель Т (-).
В изделиях ТХА с диаметром термоэлектродов 1.2, 1.6. 3.2мм применяется высокостабильная импортная термоэлектродная проволока 1 класса
Диаметр термоэлектродов для разных датчиков различен.
Допускаемые отклонения от НСХ
Допускаемые отклонения, °С, в зависимости от НСХ, диапазона и значения измеряемой температуры:
ТХА/ТХК-0292, -0292К, КТХА/КТХК-0299
для К ±2.5 °С ОТ-40 до 333"С, ±0.0075t(*) от 300 до 1000"С
для L ±2.5 "С от-40 до 300°С, ±0.00751(*) от 300 до 600 "С
ТХА/ТХК-0395
для К ±2.5°С от-40 до 333°С,
для L ±2.5°С от-40 до 300°С,
Все остальные термопреобразователи типа ТХА, ТХК;
для К ±3.25"С от-40 до 333°С, ±0.00975t(*) от 333 до 1200°С
для L ±3.25 "С от-40 до 300°С, ±0.00751(*) от 300 до 600°С
t(*) - значение измеряемой температуры
Устойчивость к внешним воздействиям ТХА, ТХК
По устойчивости к механическим воздействиям:
по ГОСТ 12997
(воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне 10...55 Гц с амплитудой смещения до 0.35 мм);
по ГОСТ 12997
(воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне 10...150 Гц с амплитудой смещения до 0.075 мм);
по ГОСТ 12997 для ТХА-0297
(воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне 10...500 Гц при ускорении до 49 м/с2 с амплитудой смещения до 0.35 мм);
по ГОСТ 12997 для ТХА/ТХК-0595, -0595-01, -0595-02
(воздействие синусоидальной вибрации в диапазоне ' 5...80 Гц при ускорении до 19.6 м/с2 с амплитудой смещения до 0.15 мм).
По устойчивости к температуре и относительной влажности окружающего воздуха ТХА, ТХК делятся:
по ГОСТ 12997, но при t до +85°С (для обыкновенного и экспортного исполнения);
для ТХА/ТХК-0292 по ГОСТ 12997, при t до +50°С (для обыкновенного и экспортного исполнения);
по ГОСТ 15150 но при t до +85°С и относительной влажности до 98% при +35"С и более низких температурах с конденсацией влаги (для тропического исполнения).
для ТХА/ТХК-0292 по ГОСТ 15150 при t до +50°С и относительной влажности до 98% при +35°С и более низких температурах с конденсацией влаги (для тропического исполнения).
Поверка и калибровка ТХА, ТХК
Периодичность поверки: один раз в год.
Методика: в соответствии с ГОСТ 8.338.
Гарантийные обязательства термопар ТХА, ТХК
Гарантийный срок эксплуатации:
в течение 18 месяцев с момента ввода в эксплуатацию (но в пределах ресурса).
Гарантийный срок хранения:
не более 6 месяцев со дня изготовления.
По заказу потребителя возможна комплектная поставка термопреобразователей ТПП и ТПР со вторичными приборами ДИСК-250М, АЛЬФАЛОГ 100М, ЭКОГРАФ, МЕМОГРАФ, ТЕХНОГРАФ 160, регулятором температуры РТ, нормирующими преобразователями НП-02, НП-03 производства "ТЕПЛОПРИБОР".
По отдельному заказу для установки термопреобразователей ТХА/ТХК на место эксплуатации поставляются защитные гильзы, передвижные штуцерные соединения, шайбы, а для датчиков ТХА/ТХ К-1293 и сменные термометрические вставки.
В зависимости от материала защитной арматуры термопреобразователей рекомендуются следующие измеряемые среды
материал защитной арматуры рекомендации по применению ТХА, ТХК
сталь 12Х18Н10Т Окислительные газовые среды, газовые потоки, разбавленные растворы азотной, уксусной кислот, щелочей и солей. Не рекомендуется серосодержащие среды, а также соляная, серная, плавиковая, горячая фосфорная и кипящие органические кислоты. При температуре до 800оС использовать в неподвижных окислительных газовых средах, при температуре до 600оС – в газовых потоках, при наличии механических нагрузокОкислительные газовые среды, газовые потоки, разбавленные растворы азотной, уксусной кислот, щелочей и солей. Не рекомендуется серосодержащие среды, а также соляная, серная, плавиковая, горячая фосфорная и кипящие органические кислоты. При температуре до 800оС использовать в неподвижных окислительных газовых средах, при температуре до 600оС – в газовых потоках, при наличии механических нагрузокОкислительные газовые среды, газовые потоки, разбавленные растворы азотной, уксусной кислот, щелочей и солей. Не рекомендуется серосодержащие среды, а также соляная, серная, плавиковая, горячая фосфорная и кипящие органические кислоты. При температуре до 800оС использовать в неподвижных окислительных газовых средах, при температуре до 600оС – в газовых потоках, при наличии механических нагрузок сталь 08Х13 Слабо агрессивные среды. Открытый воздух, атмосферные осадки, пресная вода, водяной пар, водные растворы солей и органических кислот при комнатной температуре. Не рекомендуется среды, содержащие углерод. Устойчивость к воздействию ударных нагрузок. Склонна к отпускной хрупкости при температуре 400-500оС. сталь 15Х25Т Газовые и жидкостные агрессивные среды, установки пиролиза, топочные газы. Устойчива к серосодержащим средам. Не рекомендуется воздействие ударных нагрузок. А также эксплуатация при температуре 400.. 700оС из-за склонности к отпускной хрупкости. Сталь – магнитная. сталь 10Х23Н18 Установки для конверсии металла, пиролиза. Не рекомендуется эксплуатация при температуре 600.. 800оС из-за склонности к отпускной хрупкости. Не устойчива к серосодержащим средам. Сталь – не магнитная. сталь 08Х20Н14С2 Науглероживающие среды, печи цементизации. сталь ХН45Ю Устойчивый к газовым потокам, продуктам сгорания. Не устойчивый к серосодержащим средам. сталь 10Х17Н13М2Т Агрессивная кислотная среда, включая действие растворов кипящей фосфорной, серной, 10%-ной уксусной кислоты и сернокислые среды до температуры 400 оС
Краткая справка
Термопары широко применяют для измерения температуры различных объектов, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Измерение температур с помощью термопар получило широкое распространение из-за надежной конструкции датчика, возможности работать в широком диапазоне температур и дешевизны. Широкому применению термопары обязаны в первую очередь своей простоте, удобству монтажа, возможности измерения локальной температуры. Они гораздо более линейны, чем многие другие датчики, а их нелинейность на сегодняшний день хорошо изучена и описана в специальной литературе. К числу достоинств термопар относятся также малая инерционность, возможность измерения малых разностей температур. Термопары незаменимы при измерении высоких температур (вплоть до 2200°С) в агрессивных средах. Термопары могут обеспечивать высокую точность измерения температуры на уровне ±0,01°С. Они вырабатывают на выходе термоЭДС в диапазоне от микровольт до милливольт, однако требуют стабильного усиления для последующей обработки.
Тип термопары
Буквенное обозначение НСХ*
Материал термоэлектродов
Коэффициент термоЭДС, мкв/°С (в диапазоне температур, °С)
Диапазон рабочих температур, °С
Предельная температура при кратковременном применении, °С
положительного
отрицательного
ТХА
К
Сплав хромель (90,5% Ni +9,5% Сr)
Сплав алюмель (94,5% Ni + 5,5% Al, Si, Mn, Co)
35-42 (0-1300)
от -200 до +1200
1300
ТХК
L
Сплав хромель (90,5% Ni + 9,5% Сr)
Сплав копель (56% Си + 44% Ni}
64-88 (0-600)
от -200 до +600
800
Примечание: НСХ — номинальные статические характеристики преобразования по международной классификации ТСС
Термопары относятся к классу термоэлектрических преобразователей, принцип действия которых основан на явлении Зеебека: если спаи двух разнородных металлов, образующих замкнутую электрическую цепь, имеют неодинаковую температуру (Т не равно Т2), то в цепи протекает электрический ток. Изменение знака у разности температур спаев сопровождается изменением направления тока.
Под термоэлектрическим эффектом понимается генерирование термоэлектродвижущей силы (термоЭДС), возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов и сплавов.
Таким образом, термопара может образовывать устройство (или его часть), использующее термоэлектрический эффект для измерения температуры. В сочетании с электроизмерительным прибором термопара образует термоэлектрический термометр. Измерительный прибор или электронную измерительную систему подключают либо к концам термоэлектродов, либо в разрыв одного из них.
При выборе термопары для производства замеров температуры в некотором диапазоне следует выбирать ту термопару, коэффициент линейности которой изменяется менее других в рамках этого диапазона. Для достижения высокой точности измерений термопарного термометра во всем диапазоне рабочих температур необходима его калибровка. В ГОСТ 50431-92 «Термопары» приведены вид и порядок полинома, а также коэффициенты полиноминальной аппроксимации зависимости выходного напряжения термопар от температуры, которые определяются по градуировоч-ным таблицам для каждого типа термопар.
В табл. 2 приведены особенности и области применения термопар ТХА и ТХК.
Таблица 2
Тип термопары
Особенности применения
ТХА
Обладают: — наиболее близкой к прямой характеристикой. Предназначены для работы в окислительных и инертных средах
ТХК
Обладают: — наибольшей чувствительностью;
— высокой термоэлектрической стабильностью при температурах до 600°С.
Предназначены для работы в окислительных и инертных средах.
Недостаток: высокая чувствительность к деформациям