ТППТ, ТПРТ, ТПВР Датчики температуры (термопары)
Термопары ТППТ, ТПРТ, ТПВР предназначены для измерения температуры газообразных, жидких и сыпучих сред, и, в комплекте с измерительным преобразователем,непрерывного преобразования измеренного значения температуры в унифицированный выходной сигнал постоянного тока по ГОСТ 26.011 и (или) в цифровой сигнал по протоколам HART, PROFIBUS -PA, FOUNDATION Fieldbus, Wireless HART.
ТППТ — платинородий – платиновые;
ТПРТ — платинородий – платинородиевые;
ТПВР — вольфрам-рениевые.
При комплектации датчиков температуры измерительным преобразователем с цифровым дисплеем возможна индикация результатов измерений.
Датчик температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР со встроенным в клеммную головку измерительным преобразователем является единым средством измерения (за исключением случаев, когда используются измерительные преобразователи других производителей).
Датчики температуры — платиновые термопары ТППТ, ТПРТмогут иметь, помимо общепромышленного, взрывозащищенное исполнение Exia (искробезопасная электрическая цепь с маркировкой0ЕхiaIICТ4/Т6 Х).
Датчики температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР модификаций 01.01— проволочные термопреобразователи без дополнительного защитного чехла, с термоэлектродами в керамической соломке из корунда.
Датчики температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР модификаций 11.01, 11.02, 12.01— кабельные термопреобразователи с термопарным разъёмом (11.01), клеммной головкой (11.02) или с удлинительными проводами (12.01), без дополнительного защитного чехла.
Датчики температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР модификаций 01.06…01.26— термопреобразователи с наружным металлическим или керамическим чехлом и клеммной головкой.
Датчики температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР модификаций 21.06, 21.21, 22.06, 22.21— аналоги датчиков температуры модификаций 01.06, 01.21, но с дополнительным каналом для подключения эталонной термопары. Конструкция ДТ позволяет проводить калибровку чувствительного элемента без демонтажа термопреобразователя с объекта.
Датчики температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР ческой трубкой с центральным отверстием, предназначенным для установки контрольного или эталонного термоэлектрического преобразователя.
Датчики температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР модификаций 22.06, 22.21— термопреобразователи с двумя внутренними защитными керамическими чехлами, расположенными параллельно. Один из внутренних защитных чехлов предназначен для установки контрольного или эталонного термоэлектрического преобразователя.
| Модификация термопары |
Особенность конструкции |
| 01.01 |
Термопара без защитного чехла (термоэлемент) |
| 01.06, 01.16 |
С металлическим защитным чехлом, без монтажных элементов |
| 21.06, 22.06 |
Тоже что и 01.06 с дополнительным каналом для бездемонтажной поверки |
| 01.19, 01.19У |
С толстостенным защитным чехлом из сплава ХН45Ю или 12Х18Н10Т предназначены для эксплуатации в агрессивных средах |
| 01.20, 01.21, 01.22 |
С керамическим защитным чехлом, армированным в верней части стальной трубой, без монтажных элементов |
| 21.21, 22.21 |
Тоже что и 01.21 с дополнительным каналом для бездемонтажной поверки |
| 01.25, 01.26 |
Многоуровневые термопары с защитных чехлом из керамики или платины |
| 01.23, 01.24 |
С керамическим защитным чехлом,армированным в верней части стальной трубой, с приварным штуцером (01.23) либо фланцем (01.24) |
Модификации и исполнения первичного преобразователя:
В зависимости от диаметра термоэлектродной проволоки изготавливают следующие проволочные первичные преобразователи датчиков температуры:
А — термоэлектроды диаметром 0,5 мм;
В — положительный термоэлектрод диаметром 0,4 мм, отрицательный термоэлектрод диаметром 0,5 мм;
С — термоэлектроды диаметром 0,4 мм.
Кабельные первичные преобразователи могут изготавливаться с двумя или тремя парами термоэлектродов и двумя или тремя рабочими спаями (две или три несвязанные электрические цепи).
Модификации термопар ТППТ, ТПРТ, ТПВР в зависимости от групп исполнений и областей применения:
| Модификация |
Область применения (назначение) и технические особенности |
| 01.01 |
Термопара модификации ТППТ(ТПРТ) 01.01 бескорпусная. Для изоляции термоэлектродов термопары монтажной длиной до 400 мм используется цельная двухканальная соломка. При длине термопары свыше 400 мм цельная соломка дополняется до требуемой длины двухканальными бусами (длина бус – 50 мм). Материал соломки и бус – алюмооксидная керамика. Термопреобразователи предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных химически неагрессивных сред.Температура применения 0…1800°С |
| 01.06, 01.16 |
Предназначены для измерения температуры высокотемпературных газо- образных сред, не разрушающих материал защитно- го чехла.
Датчики модификации 01.06 имеют жаростойкий металлический защитный чехол. Защитный чехол выполняется из жаростойкого сплава ХН45Ю.
Датчики модификации 01.16 имеют составные металлические чехлы. Составные чехлы рекомендуются для сокращения расхода жаростойкой трубы и снижения стоимости датчика. Рабочая часть чехла длиной ℓ=800 мм или ℓ=1000 мм выполняется из жаростойкого сплава ХН45Ю – из жаростойкой стали AISI310. Две части чехла свариваются аргоно-дуговой сваркой.
Температура применения 0…1300°С. |
| 21.06, 22.06 |
Предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных сред, не разрушающих материал защитного чехла, но при этом конструкция термопреобразователя позволяет проводить калибровку чувствительного элемента без демонтажа термореобразователя с объекта.
Модификация 21.06 изготавливается с использованием пятиканальной соломки из алюмооксидной керамики (К799). Центральный канал диаметром 4 мм позволяет устанавливать в нем контрольную термопару.
Модификация 22.06 изготавливается с двумя внутренними защитными керамическими чехлами, расположенными параллельно. Один из внутренних защитных чехлов предназначен для установки контрольного или эталонного термопреобразователя.
Только общепромышленное (невзрывозащищенное исполнение).
Температура применения 0…1300°С. |
| 01.19, 01.19У (угловые) |
Предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных сред (ТП с чехлом из сплава ХН45Ю) и расплавов солей (ТП с чехлом из стали 12Х18Н10Т).
Погружная рабочая часть защищена толстостенным цельноточеным чехлом из нержавеющей стали 12Х18Н10Т (диаметр 40 мм) или жаростойкого сплава ХН45Ю (диаметр 35 или 30 мм), внутренний чехол – из алюмооксидной керамики.
Длина чехла может быть изменена по требованию Заказчика.
Температура применения 0…1250°С. |
| 01.20, 01.21, 01.22 |
Предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитного чехла.
Для измерения температуры при наличии абразивных частиц, например, горячего дутья доменных печей, а также в химически агрессивных средах применяется с наружным защитным чехлом из карбида кремния в комплекте с внутренним чехлом из алюмооксидной керамики.
Модификации 01.20, 01.21 имеют двойной (для диаметра чехла ≥ 15 мм) защитный керамический чехол из керамики К795, К799, Кк90. Пространство между наружным и внутренним чехлами заполнено порошком Al2O3 (для диаметра чехла ≥ 20 мм). Чехол частично армирован снаружи трубой.
Конструкция датчика ТППТ(ТПРТ) 01.20 с двойным керамическим чехлом зарегистрирована в Госреестре полезных моделей РФ, свидетельство Роспатента на полезную модель № 11392.
Модификация 01.22 имеет повышенную герметичность к измеряемой среде и рассчитана на номинальное (условное) давление до 1 МПа. В
конструкции предусмотрена защита от прорыва горячих газов в головку датчика при разрушении чехла.
Температура применения 0…1800°С. |
| 21.21, 22.21 |
Предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитного чехла.
Конструкция датчиков модификации 21.21, 22.21 позволяет проводить калибровку чувствительного элемента без демонтажа датчика с объекта.
Модификация 21.21 изготавливается с использованием пятиканальной соломки из алюмооксидной керамики (К799). Центральный канал диаметром 4 мм позволяет устанавливать в нем контрольную термопару. Четыре периферийных канала позволяют изготавливать ТП с одним или двумя чувствительными элементами. Пятиканальная соломка установлена в керамический чехол.
Модификация 22.21 изготавливается с двумя внутренними защитными керамическими чехлами, расположенными параллельно. Один из внутренних защитных чехлов предназначен для установки контрольного или эталонного термопреобразователя.
Конструкция датчика 22.21 защищена патентом на полезную модель № 94700.
Температура применения 0…1800°С. |
| 01.23, 01.24, 01.24А |
Датчики температуры модификации 01.23, 01.24 предназначены для измерения температуры высокотемпературных газообразных химически неагрессивных сред, а также агрессивных, не разрушающих материал защитного чехла. Конструктивно эти модификации схожи с 01.21, однако дополнительно имеют монтажные элементы – фланец для 01.23, и резьбовой штуцер для 01.24
Модификация 01.24А предназначены для измерения температуры водорода, окиси углерода, паров воды, высших углеводородов.
Датчик герметичен к измеряемой среде. В конструкции предусмотрен наддув азота во внутреннюю полость термопреобразователя.
Керамический защитный чехол частично арми рован снаружи трубой из 12Х18Н10Т.
Температура применения 0…1800°С. |
| 01.25, 01.26 |
Предназначены для измерения температуры расплавов стекла и других агрессивных жидких сред.
Термоэлектроды датчика расположен в многоканальной керамической трубке, помещенной в защитный чехол из алюмооксидной керамики, который защищен металлическим наконечником из платинородиевого сплава. Наконечник крепится посредством трубки из корундовой керамики, которая армирована трубой из жаростойкого сплава ХН45Ю. Конструкция датчика запатентована.
Температура применения 0…1800°С. |
Термопары ТППТ, ТПРТ, ТПВРустойчивы и прочны к воздействию:
— температуры окружающего воздуха от -60 до +200°С, диапазон для конкретного прибора зависит от типа узла подключения, ИП и других факторов, подробно вопрос освещен в РЭ;
— относительной влажности 95% при температуре 35 °С;
— атмосферного давления от 66 до 106,7 кПа (группа Р2 по ГОСТ Р 52931).
Степень защищенности корпуса от проникновения пыли и влаги отображена в следующей таблице.
| Условное обозначение (код) узла подключения |
Степень пылеводозащиты по ГОСТ 14254 |
| с 000 по 005, 250, 450, 260, 460 |
IР40 |
| с 10 по 13 |
IР55 |
| 20, 22, 050, 060 |
IР65 |
| 14, 18, 19, 21, с 23 по 29 |
IР66 |
| с 15 по 17 |
IР66/IP68 |
| 44, 45, с 120 по 149 |
IР66 |
Принцип работы термопары — генерирование термоэлектродвижущей силы (термо-ЭДС, Т-ЭДС), возникающей из-за разности температур между двумя контактами проводников из разнородных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же электрической цепи.
Термопары ТППТ, ТПРТ, ТПВР (датчики температуры) в комплекте с измерительными преобразователями обеспечивают непрерывное преобразование измеренных значений температуры в линеаризованный аналоговый сигнал постоянного тока 4…20мА или в цифровой сигнал по протоколам HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus, Wireless HART.
Измерительный преобразователь выполнен в виде единого конструктивного узла, установленного в клеммную головку или соединительную коробку.
При комплектации датчиков измерительным преобразователем с цифровым дисплеем возможна индикация результатов измерений.
Метрологические характеристики термопреобразователей ТППТ, ТПРТ, ТПВР
| Тип датчика температуры (термопары) |
Условное обозначение НСХ |
Класс допуска |
Диапазон измеряемых температур*, °С |
Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ**, °С |
| ТППТ, ТППТ Ех |
S, R |
1 |
от 0 до 1100 |
±1,0 |
| св. 1100 до 1600 |
± (1,0+0,003×(t-1100)) |
| 2 |
от 0 до 600 |
±1,5 |
| св. 600 до 1600 |
±0,0025×|t| |
| ТПРТ, ТПРТ Ех |
В |
2 |
от 600 до 1800 |
±0,0025×|t| |
| 3 |
от 600 до 800 |
±4,0 |
| св. 800 до 1800 |
±0,005×|t| |
| ТПВР |
С |
3 |
от 600 до 1800 |
±0,01×|t| |
| А-1, А-2, А-3 |
2 |
от 1000 до 1800 |
±0,005×|t| |
| 3 |
от 1000 до 1800 |
±0,007×|t| |
* — Указаны предельные значения. Конкретный диапазон зависит от конструктивной модификации ДТ, наличия измерительного преобразователя ИП и указан в паспорте на изделие.
** t — значение измеряемой температуры. |
Метрологические характеристики датчиков со встроенным в коммутационную головку измерительным преобразователем, и, соответственно, с выходным сигналом постоянного тока и (или) цифровым сигналом по протоколам HART, Profibus, Fieldbus, Wireless HART приведены в следующей таблице.
Пределы допускаемой основной погрешности указаны для нормальных условий эксплуатации и учитывают вклад первичного преобразователя, измерительного преобразователя и погрешности вызванной автоматической компенсацией температуры холодных спаев.
| Тип датчика температуры (термопары) |
Код вида выходного сигнала и условное обозначение точности ДТ в форме (структуре) заказа |
Диапазон измерений tn, °С |
Пределы допускаемой основной
погрешности, °С |
| ТППТ, ТППТ Ex |
H30, F30, P30, W30 |
от 100 до 650 |
± 2,0 |
| от 650 до 1600 |
± 0,003 · tn |
| H15, F15, P15 |
от 100 до 1000 |
± 1,5 |
| от 1000 до 1600 |
± 0,0015 · tn |
| T40 |
от 100 до 650 |
± 2,5 |
| от 650 до 1600 |
± 0,004 · tn |
| Т25 |
от 100 до 900 |
± 2,3 |
| от 900 до 1600 |
± 0,0025 · tn |
| ТПРТ ТПРТ Ex |
H60, F60, P60, W60 |
от 100 до 700 |
± 4,5 |
| от 700 до 1800 |
± 0,006 · tn |
| H30, F30, P30, W30 |
от 100 до 700 |
± 2,0 |
| от 700 до 1800 |
± 0,003 · tn |
| Т60 |
от 100 до 750 |
± 4,5 |
| от 750 до 1800 |
± 0,006 · tn |
| Т40 |
от 100 до 650 |
± 2,5 |
| от 650 до 1800 |
± 0,004 · tn |
| ТПВР |
Н100, P100, F100 |
от 100 до 700 |
± 7,0 |
| от 700 до 1800 |
± 0,01 · tn |
| Т100 |
от 100 до 1000 |
± 10,0 |
| от 1000 до 1800 |
± 0,01 · tn |
Кабельные вводы, применяемые для ввода гибких и бронированных кабелей линии связи в клеммные головки (соединительные коробки) датчиков температуры — термопар ТППТ, ТПРТ, ТПВР, приведены в следующей таблице.
| Условное обозначение (код) кабельного ввода в форме (структуре) заказа |
Описание |
| 0 |
штатный кабельный ввод (сальник) клеммной головки |
| А |
для ввода кабеля в металлорукаве типа РЗ-ЦХ-15/ МРПИ-15 |
| С |
для ввода кабеля в металлорукаве типа РЗ-ЦХ-18 |
| D |
для ввода кабеля в металлорукаве типа РЗ-ЦХ-20/ МРПИ-20 |
| E |
для ввода кабеля в металлорукаве типа РЗ-ЦХ-12/ МРПИ-12 |
| F |
для трубного монтажа с резьбой M20x1,5 |
| G |
для трубного монтажа с резьбой G1/2 |
| Н |
для ввода небронированного кабеля диаметром от 6,5 до 14 мм |
| I |
для ввода небронированного кабеля диаметром от 3,2 до 8,7 мм |
| J |
для ввода бронированного кабеля с диаметром внутренней оболочки от 6,1 до 11,7 мм и наружной оболочки от 9,5 до 15,9 мм |
| K |
для ввода бронированного кабеля с диаметром внутренней оболочки от 3,1 до 8,7 мм и наружной оболочки от 6,1 до 11,5 мм |
| L |
для ввода бронированного кабеля с диаметром внутренней обо-
лочки от 6,5 до 14 мм и наружной оболочки от 12,5 до 20,9 мм |
| M |
для ввода кабеля в металлорукаве типа Р3-ЦХ-22, FU25, ГЕРДА-МГ-22 |
| N |
для ввода кабеля в металлорукаве типа РЗ-ЦХ-10 |
| P |
для ввода кабеля в металлорукаве типа Р3-ЦХ-32 |
| R |
для ввода кабеля в металлорукаве типа Р3-ЦХ-6 |
Материалы чехла/оболочки кабеля термопар ТППТ, ТПРТ, ТПВР
| Материал чехла |
Стандарт |
Условное обозначение (код) в форме (структуре) заказа |
| 08Х18Н10Т, 12Х18Н10Т |
ГОСТ 5632 |
С10 |
| ХН45Ю |
ГОСТ 5632 |
Т45 |
| ХН78Т |
ГОСТ 5632 |
Т78 |
| AISI 310 |
ASTM A213, A276, A312, A511 |
T310 |
| InconelTM 600* |
ASTM B163, B166, B167 |
Т600 |
| Pt |
— |
ТПЛ |
| Pt — Rh10% |
— |
ТПР10 |
| Pt — Rh20% |
— |
ТПР20 |
| KANTHAL АPM** |
— |
TAPM |
* — Inconel — зарегистрированная торговая марка The Special Metals Corporation
** — зарегистрированная торговая марка Kanthal Group |
| Материал чехла |
Стандарт |
Условное обозначение (код) в форме (структуре) заказа |
| керамика С530 |
ГОСТ 20419,
МЭК 60672 |
К530 |
| керамика С610 |
ГОСТ 20419,
МЭК 60672 |
К610 |
| керамика С795 |
ГОСТ 20419,
МЭК 60672 |
К795 |
| керамика С799 |
ГОСТ 20419,
МЭК 60672 |
К799 |
рекристаллизованный карбид крем-
ния RSiC |
— |
КК99 |
реакционносвязанный карбид крем-
ния SiSiC |
— |
КК90 |
| Syalon 101*** |
— |
К101 |
| Syalon 050*** |
— |
К050 |
| Syalon 110*** |
— |
К110 |
| ** — зарегистрированная торговая марка International Syalons (Newcastle) Limited |
Материалы керамических защитных чехлов, используемых для изготовления платиновых термопреобразователей ТППТ, ТПРТ, ТПВР
| Материал чехла |
Условное обозначение материала |
Максимальная температура применения
материала |
Условия эксплуатации
(по данным производителей чехлов) |
| Керамика высокоалюмооксидная, газоплотная |
К799 |
1800°С |
Высокотемпературные газовые среды. Газовые среды в присутствии паров щелочей, водорода и др. восстановительных газов. Расплавы стекла. Высокая механическая прочность. |
| Керамика высокоалюмооксидная, газоплотная |
К795 |
1600°С |
Высокотемпературные газовые среды. Газовые среды в присутствии паров щелочей. Расплавы стекла. Высокая механическая прочность. |
| Карбид кремния реакционносвязанный, газоплотный |
КК90 |
1350°С |
Высокотемпературные газовые среды, присутствие абразивных частиц. Исключительная стойкость в окислительных средах. Химически агрессивные среды: сильные кислоты, расплавы щелочей. Расплавы цветных металлов: олово, свинец, цинк, алюминий. Высокая механическая прочность и
износостойкость. |
| Керамика на основе нитрида кремния |
К101 |
1200°С |
Рекомендуется для применения в расплавах цветных металлов (срок службы до 12 месяцев). Не рекомендуется прямое воздействие пламени горелки и механических нагрузок ударного характера |
Структура условного обозначения датчиков температуры ТППТ, ТПРТ, ТПВР
| ТПxx |
|
x |
хх.хх |
— |
х |
х |
— |
х |
1 |
Н |
х |
— |
И |
x |
— |
х |
— |
х |
— |
х |
/ |
х |
/ |
х |
— |
x |
| 1 |
|
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
|
10 |
11 |
|
12 |
|
13 |
|
14 |
|
15 |
|
16 |
|
17 |
| № поля |
Наименование |
Код |
Описание |
| 1 |
Тип датчика |
ТППТ, ТПРТ, ТПВР, ТППТ Ex, ТПРТ Ex |
Тип датчика температуры |
| 2 |
НСХ первичного преобразователя (ПП) |
Не заполняется |
ПП(S) |
ТППТ |
| R |
ПП(R) |
| Не заполняется |
ПР(B) |
ТПРТ |
| Не заполняется |
Тип С |
ТПВР |
| A1, A2, A3 |
ВР(A-1), ВР(A-2),
ВР(A-3) |
| 3 |
Конструктивная модификация |
Условное обозначение |
— |
| 4 |
Кабельный ввод |
Условное обозначение |
См. таблицу 15 РЭ |
| 5 |
Узел коммутации |
Условное обозначение |
См. таблицу 14 РЭ |
| 6 |
Диаметр термоэлектродов |
А, В, С |
См. п. 1.2.14.4 РЭ |
| 7 |
Класс допуска ПП |
1, 2, 3 |
См. таблицу 2 РЭ |
| 8 |
Вид выходного сигнала |
Не заполняется |
Сигнал датчика в соответствии с НСХ первичного преобразователя |
| Т |
4 – 20 мА |
| Н |
4 – 20 мА + HART |
| Р |
Profibus |
| F |
Fieldbus |
| W |
Wireless HART |
| 9 |
Условное обозначение точности
датчика температуры с ИП |
15 – 100 |
Условное обозначение в сотых процента (см. таблицу 4 РЭ) |
| 10 |
Исполнение рабочего спая ПП |
И |
Изолированный спай |
| О |
Открытый спай |
| 11 |
Количество ПП в одном изделии |
Не заполнено |
Один первичный преобразователь |
| N |
N первичных преобразователей |
| 12 |
Материал наружной оболочки |
Условное обозначение
материала |
Условное обозначение (см.
таблицу 16 РЭ) |
| 13 |
Наружный диаметр рабочей части
d, мм |
Согласно РЭ |
— |
| 14 |
Монтажная длина датчика, мм |
Длина от уплотнительной поверхности до рабочего конца |
| 15 |
Вспомогательный размер, мм |
Длина от поверхности уплотнения до головки (длина удлинительных проводов) |
| 16 |
Характерный геометрический параметр |
lx |
Заполняется по эскизу защитной арматуры |
| 17 |
Дополнительная информация |
ЮНКЖ ххх |
Номер чертежа |
