Термопреобразователи сопротивления платиновые

1.1.5 Внешний вид ТСП (ТСП-К) приведен на рисунках 1-5.

1.1.6 ТСП (ТСП-К) работоспособны при давлении 0,01 МПа (для диаметра монтажной части 4 или 5 мм) или 1,6 МПа (для диаметра монтажной части 6 или 8 мм), в зависимости от конструкции защитного корпуса чувствительного элемента.

ТСП (ТСП-К) герметичны по отношению к окружающей среде, пропуск среды в соединениях не допускается.
ТСП (ТСП-К) выдерживают испытание на прочность и герметичность пробным давлением 0,02 МПа для диаметра монтажной части 4 или 5 мм и 2,0 МПа для диаметра монтажной части 6 или 8 мм в течение 1 минуты.

1.1.7 Номинальное значение климатических факторов – по группе УХЛ 3.1 ГОСТ 15150-69. При этом значения температуры и влажности окружающего воздуха должны устанавливаться равными (в зоне коммутационной головки):

- верхнее значение предельной рабочей температуры +70 0 С;
- нижнее значение предельной рабочей температуры минус 50 0 С;
- рабочее значение относительной влажности, не более 95% при +35 0 С

1.1.8 Термопреобразователи выдерживают при эксплуатации воздействие на них механических факторов внешней среды, соответствующее группе исполнения N2 по ГОСТ Р 52931- 2008- синусоидальные вибрации высокой частоты (10-55) Гц с амплитудой смещения до 0,35 мм.

1.1.9 Степень защиты термопреобразователей по ГОСТ 14254-96 от попадания внешних твердых предметов и воды соответствует исполнению IP 65 для моделей - ТСП-101, ТСП-К- 101 и IP54 - для моделей ТСП-102, ТСП-103.

1.1.10 Термопреобразователи в упаковке для транспортирования должны выдерживать воздействие механико-динамических нагрузок со значением пикового ударного ускорения 98 м/c2 длительностью ударного импульса 16 мс, число ударов 1000 ± 10.

1.2 Технические характеристики (свойства)

1.2.1 Термопреобразователи сопротивления ТСП, ТСП-К выполняют функцию преобразования измеряемой температуры в электрический сигнал. Принцип действия термопреобразователя основан на преобразовании измеряемой температуры в электрический сигнал в виде изменения сопротивления пленочного платинового чувствительного элемента.

Измерительные преобразователи температуры и контроллеры подключается проводами к клеммной колодке, которая расположена внутри корпуса, под крышкой.

1.2.2 Основные характеристики приведены в таблице 2.

1.2.3 Внешний вид и габаритные размеры ТСП и ТСП-К приведены на рис. 1…5.

1.2.4 Термопреобразователи работоспособны при давлении 0,01 МПа (для диаметра монтажной части 5 мм) или 1,6 МПа ( для диаметра монтажной части 6 или 8 мм), в зависимости от конструкции защитного корпуса монтажной части.

Монтажные части ТСП герметичны по отношению к окружающей среде, пропуск среды в соединениях не допускается.

Монтажные части ТСП выдерживают давление рабочей среды 0,01 МПа для диаметра монтажной части 5 мм и 1,6 МПа для диаметра монтажной части 6 или 8 мм.

1.2.5 В термопреобразователи входят:
- защитный корпус;
- чувствительный элемент;
- клемма электрическая или кабель;
- материал корпуса – сплав алюминия или пластик;
- материал чувствительного элемента – платина.

1.3 Комплектность

1.3.1 Комплект поставки ТСП и ТСА-К должен соответствовать таблице 3.

1.4 Устройство и работа

1.4.1 Схемы внутренних соединений термопреобразователей (двухпроводная и четырехпроводная) приведены на рис. 6 и 7.

1.4.2 Принцип действия термопреобразователя основан на преобразовании измеряемой температуры в электрический сигнал в виде изменения сопротивления платинового чувствительного элемента.

Преобразователи температуры и контроллеры подключается проводами к клеммной колодке , которая расположена внутри корпуса, под крышкой.

Условное обозначение схемы соединений внутренних проводников по ГОСТ 6651-2009
Рис. 6. Двухпроводная схема распайки чувствительного элемента.

Условное обозначение схемы соединений внутренних проводников по ГОСТ 6651-2009
Рис. 7. Четырехпроводная схема распайки чувствительного элемента.

1.5 Средства измерения, инструмент для техобслуживания и эксплуатации.

1.5.1 Средства измерения, инструмент должны соответствовать указанным в таблице 4.

Примечание. Допускается применение приборов с аналогичными метрологическими характеристиками.

1.6 Маркировка, упаковка, пломбировка.

1.6.1 На корпус ТСП (ТСП-К) или на прикрепленную к нему бирку должна быть нанесена маркировка, включающая в себя следующие данные:

• наименование или товарный знак предприятия-изготовителя;
• обозначение термопреобразователя;
• условное обозначение НСХ;
• класс допуска А или В;
• рабочий диапазон температур;
• диапазон измерения разностей температур (только для ТСП-К);
• ТСП-К маркируются «1» или «Г» -горячий и «2» или «Х»-холодный;
• серийный номер;
• год выпуска.

1.6.2 Транспортная маркировка должна соответствовать требованиям ГОСТ 14192-96.

На транспортной таре должны быть нанесены манипуляционные знаки: «Осторожно, хрупкое», «Боится сырости».

1.6.3 Термопреобразователи должны быть упакованы вместе с паспортом и руководством по эксплуатации в картонные коробки.

1.6.4 На боковую стенку коробки наклеить этикетку по ГОСТ 2.601-2006.

1.6.5 Термопреобразователи ТСП и ТСП-К, используемые в системах коммерческого учета тепла, подлежат пломбированию после монтажа на трубопроводе.

2 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

2.1 Подготовка термопреобразователя к использованию

2.1.1 При выборе места установки термопреобразователя необходимо соблюдать следующие условия:
- в окружающем воздухе не должно быть агрессивных газов и паров, действующих разрушающе на детали термопреобразователя, а также влаги, вызывающей его коррозию;
- температура и относительная влажность окружающего воздуха должны соответствовать значениям, указанным в разделе 1 п.1. 1. 4;
- параметры вибрации не должны превышать значений, приведенных в п. 1.1.5.

2.1.2 Механическое крепление и монтаж термопреобразователей на трубопроводах производится согласно проекта.

2.1.3 Для механического крепления использовать гильзы и кронштейны.

2.1.4 Подключение термопреобразователей осуществляется согласно схемам, приведенным на рисунках 5 и 6 в соответствии с проектной документацией на установку.

Монтаж линий питания к термопреобразователям вести медными проводами с сечением (0, 35 -1, 5) мм², при наличии источников помех использовать экранированные провода и кабели.

3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

3.1 Общие указания

3.1.1 Техническое обслуживание термопреобразователей включает в себя проверку технического состояния и поверку.

Проверку исправности цепей термопреобразователя производят путем проверки измерительной цепи на обрыв и короткое замыкание. Показания омметра должны быть больше номинального сопротивления при 0 °С, но не более 2000 Ом.

3.1.2 Монтаж термопреобразователей должны производить лица, имеющие специальную подготовку, допуск к эксплуатации электроустановок напряжением до 1000 В и изучившие настоящее руководство по эксплуатации.

3.1.3 Работы по монтажу и демонтажу термопреобразователей проводить при полностью отключенном напряжении питания. На щите управления укрепить табличку с надписью «Не включать – работают люди!»

Демонтаж термопреобразователей на трубопроводах при полном отсутствии избыточного давления в трубе.

Возможные неисправности и способы их устранения приведены в таблице 5.

3.2 Меры безопасности

3.2.1 Источником опасности при монтаже и эксплуатации термопреоб разователей являются электрический ток, нагретые источники тепла.

3.2.2 По способу защиты человека от поражения электрическим током термопреоб разователи относятся к классу 0 по ГОСТ 12.2.007.0.-75.

3.2.3 Устранение дефектов термопреобразователей и замена их производится при отключенном электрическом питании и отсутствии давления в трубопроводе.

3.2.4 При эксплуатации термопреобразователей необходимо соблюдать требования межотраслевых правил по электробезопасности ПОТ РМ-016-2001 (РД 153-34.0-03.150-00).

3.2.5 При проведении поверки извлечение охлажденных ТСП из сосудов Дьюара  или нагретых из термостатов необходимо пользоваться хлопчатобумажными перчатками.

3.2.6 При работе со стеклянными сосудами Дьюара необходимо пользоваться защитными очками. Не допускается уплотнять лед в стеклянных сосудах металлическими и остроконечными предметами.

3.3 Указания по поверке

3.3.1 Термопреобразователи ТСП и ТСП-К подлежат как первичной поверке при выпуске из производства, так и периодической в процессе эксплуатации. Поверка осуществляется в соответствии с методикой поверки «ГСИ. Термопреобразователи сопротивления платиновые ТСП и ТСП К. Методика поверки» В407. 240.000.000 МП, приведенной в приложении 1.

4 ХРАНЕНИЕ

4.1 Термопреобразователи могут храниться как в транспортной таре, так и во внутренней упаковке, а также без нее. Условия хранения по ГОСТ 15150 без упаковки – 1, в транспортной таре и во внутренней упаковке – 2. Срок хранения 2 года со дня изготовления.

5 ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ

5.1 Термопреобразователи в упаковке транспортируются всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами и нормами, действующими на каждом виде транспорта.

Допускается транспортировка в гермоотсеках самолетов. Во время погрузочно разгрузочных работ и транспортирования должна исключаться возможность механического повреждения упаковки и приборов.

6 УТИЛИЗАЦИЯ

6.1 Термопреобразователи не содержат экологически вредных материалов и комплектующих. Утилизацию должна проводить эксплуатирующая организация.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Государственная система обеспечения единства измерений

Термопреобразователи сопротивления платиновые
ТСП и ТСП-К
Методика поверки

В 407.240. 000.000 МП

Содержание

7.1 Операции и средства поверки
7.2 Требования к квалификации поверителей и требования безопасности
7.3 Условия проведения поверки
7.4 Подготовка к поверке
7.5 Проведение поверки
7.6 Оформление результатов поверки
7.7 Нормативные ссылки

7.1 Операции и средства поверки
Настоящая инструкция распространяется на Термопреобразователи сопротивления платиновые ТСП и ТСП-К и устанавливает методику первичной и периодической поверки.

Межповерочный интервал термопреобразователей сопротивления платиновых ТСП и ТСП-К – 4 года.

7.1 Операции и средства поверки

7.1.1 При проведении поверки должны выполняться следующие опер ации:
- внешний осмотр;
- опробование;
- определение предела допускаемой основной погрешности измерения температуры термопреобразователем ТСП и относительной погрешности изм ерения разности температур комплектом ТСП- К.

Перечень средств измерений и контрольно-поверочного оборудования используемых при поверке термопреобразователей ТСП и ТСП-К приведен в таблице 7.1.

Примечание. Допускается применение аналогичного оборудования, соответствующего требованиям ГОСТ 8.461-2009, ГОСТ 6651-2009.

7.1.2 Проверку основной погрешности термопреобразователя ТСП и комплекта ТСП-К осуществляют по ГОСТ 8.461-2009. Операции поверки указаны в таблице 7. 2.

7.1.3 Для комплектации пар термопреобразователей ТСП-К из числа прошедших первичную поверку термопреобразователи ТСП при первичной поверке сортируются по специальному алгоритму по отклонению сопротивления при 0 ºС и 100 ºС с целью подбора пар, исключения систематической погрешности и снижения погрешности измерения разности температур до значений требуемых ГОСТ Р ЕН 1434-1 п.9.2.2.2 в соответствии с требованиями ГОСТ Р ЕН 1434-5 раздел 5.3.

Допускается сортировка чувствительных элементов с технологической маркировкой и подбором пар до установки в защитные гильзы по технологии изготовителя. Также возможно использование заказных чувствительных элементов по контракту с изготовителем чувствительных элементов с протоколом сортировки при 0 ºС и 100 ºС с проверкой 10% от партии.

Данные сортировки с условными номерами должны храниться в электронной базе для дальнейшего расчета относительной погрешности измерения разности температур.

Допуски термопреобразователей по температуре и сопротивлению , входящих в комплект ТСП-К приведены в таблицах 7.3. и 7.4.

В таблице 7.5. приведены допуски по температуре Едоп. и рассчитанные Ерас. по сопротивлению подобранных пар термопреобразователей, входящих в комплект ТСП-К при первичной и периодической поверке.
При этом обеспечивается относительная погрешность измерения разности температур, допустимая по ГОСТ Р ЕН 1434-1 на всем диапазоне измерения разности температур от 3 ºС до 150 ºС.

Едоп.= ± (0,5+3Dtmin /Dt), %

Допуски по температуре и сопротивлению ТСП, входящих в комплект ТСП-К при 0 ºС

Допуски по температуре и сопротивлению ТСП, входящих в комплект ТСП-К при 100 ºС

Допуски по температуре и сопротивлению подобранных пар ТСП, входящих в комплект ТСП-К при первичной и периодической поверке приведены в таблице 7.5.

Допуски по температуре и сопротивлению комплекта ТСП-К

7.1.4 При поверке комплектов ТСП-К должны быть выполнены операции, указанные в таблице 7.6.

7.2 Требования к квалификации поверителей и требования безопасности

7.2.1 К проведению поверки должны быть допущены лица, имеющие необходимую квалификацию и аттестованные в качестве поверителей.

7.2.2 Перед началом работ изучить руководства по эксплуатации на приборы и оборудование и соблюдать требования электробезопасности, оборудование заземлить.

7.2.3 При проведении поверки извлечение охлажденных ТСП из сосудов Дьюара или нагретых из термостатов необходимо пользоваться хлопчатобумажными перчатками.

7.2.4 При работе со стеклянными сосудами Дьюара необходимо пользоваться защитными очками. Не допускается уплотнять лед в стеклянных сосудах металлическими и остроконечными предметами.

7.3 Условия проведения поверки

При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:

• температура окружающего воздуха (20±5)0С, при этом в процессе поверки температура не должна меняться более чем на ±20С;
• относительная влажность окружающего воздуха до 80 %;
• атмосферное давление в помещении, где проводят поверку должно быть (84÷106,7) кПа;

7.4 Подготовка к поверке

Подготовить термостаты и вывести их в рабочий режим.
Промаркировать термопреобразователи условными номерами для проведения сортировки.

7.5 Проведение поверки

7.5.1 Внешний осмотр

Перед проведением поверки проверяют:

• соответствие комплектности эксплуатационной документации;
• отсутствие повреждений наружных поверхностей и других дефектов корпуса;
• четкость изображений, надписей на маркировочной табличке;

7.5.2 Опробование

Омметром прозвонить термопреобразователи на отсутствие обрывов.

7.5.3 Измерить сопротивление партии термопреобразователей при 0 ºC и 100 ºC и занести в базу для дальнейшей сортировки с целью поиска и подбора пар ТСП-К.

7.5.4 Сортировка по отклонению сопротивления термопреобразователя.

Сгруппировать термопреобразователи по сопротивлению при 0 ºC по возрастанию величины сопротивления в группы с допуском согласно столбца 4 таблицы 7.5.
Далее в каждой группе подобрать пары с сопротивлением при 100 ºC согласно столбца 4 таблицы 7.5. Подобранные пары с номиналами сопротивлений при
0 0С и при 100 ºC занести в базу для дальнейшего расчета относительной погрешности измерения разности температур.

7.5.5 Методика расчета относительной погрешности комплекта ТСП-К в соответствии ГОСТ Р ЕН 1434-4-2011.

Отклонение сопротивлений ТСП-К комплекта от НСХ по ГОСТ 6651-2009 и погрешности измерения разности температур определяют, измеряя сопротивление каждого ТСП комплекта при трех температурах (t1, t2, t3) в пределах температурного диапазона комплекта ТСП-К. Рекомендуемые температуры испытаний t1 = (5 ± 5) ºC, t2 = (100 ± 5) ºC, t3 = (130 ± 5) ºC или (160 ± 5) ºC.

Значения сопротивлений ТСП-К, полученные при измерениях, используются в системе трех уравнений для вычисления трех констант квадратичного уравнения, связывающего сопротивление и температуру при трех температурах t1, t2 и t3 .

Аппроксимирующая функция Каллендара - Ван Дюзена в соответствии с Приложением А ГОСТ 8.461-2009 имеет вид:

 

Для четырехпроводных ТСП Rt = Ru. Для ТСП с постоянно присоединенным двухпроводным кабелем Rt = Rи – Rпр, где Rи - значение сопротивления, полученное при измерении; Rпр – сопротивление кабеля ТСП, взятое из паспорта или рассчитанное как Rпр = L⋅ρ по измеренной длине L и выводных проводников и погонному сопротивлению кабеля ρ, указанному паспорте ТСП.

Коэффициенты R0, А и В рассчитывают по уравнениям:

R0* = ΔR0 / Δ;
А* = ΔRA / ΔR0;
В* = ΔRB / ΔR0,

где Δ, ΔR0, ΔRA , ΔRB – определитель и соответствующие алгебраические дополнения системы трех уравнений для искомых коэффициентов:

 

 

 

 

Подстрочные индексы 1, 2 и 3 относят к соответствующей точке измерения температуры.
Rt – сопротивление при температуре t (“действительной” температуры в данной точке) рассчитывается для каждого ТСП по уравнению с использованием коэффициентов А_i* и В_i* индивидуальной статической характеристики (ИСХ), определенных выше и фактического сопротивления R0_i* при 0 °С.
Сопротивление Rt рассчитывается по формуле:

\(R_{t1} = R_{01}⋅(1 + A_{1}⋅t+B_{1}⋅t^2)\) - для 1-го ТСП

\(R_{t2} = R_{02}⋅(1 + A_{2}⋅t+B_{2}⋅t^2)\) - для 2-го ТСП

При этом для ТСП с постоянно присоединенными двухпроводными кабелями к рассчитанному значению Rt прибавляют значение сопротивление кабеля.
Значения температуры tu определяют по формуле Приложения Б ГОСТ 6651-2009:

$$t_{и} = \frac{-A+\sqrt{A^2-4B{(1 - \frac{R_{t}}{R_{0}})}}}{2B}$$

где, R0 – номинальное сопротивление ТСП при 0 °С по ГОСТ 6651;
А и В – номинальные значения температурных коэффициентов сопротивления платинового ТСП по ГОСТ 6651 для градуировки α = 0,00385 с НСХ Pt100, Pt500, Pt1000 (А = 3,9083 · 10-3 °С-1; В = -5,7750 · 10-7 °С-2 ).
Относительная погрешность измерения разности температур определяется по формуле:

$${Е} = \frac{({Dt}_{и} - {Dt}) ⋅ 100\%} {Dt} $$

где, Dtи - разность температур, измеренная комплектом ТСП-К;
Dt - разность температур расчетная

Относительная погрешность вычисляется в достаточном количестве точек внутри диапазона области, определяемой диапазоном температур и диапазоном разности температур комплекта ТСП-К. Множество расчетных точек разности температур приведено в таблице 7.7.
Относительная погрешность не должна превышать значений, рассчитанных по формуле ГОСТ Р ЕН 1434-1:

$${Е} = {\pm (0,5 + \frac{3Δt_{min.}} {Δt}}) \%$$

Таблица 7.7.

Множество расчетных точек разности температур пары ТСП-К.