Термопара — WIKA Россия
Термопара – это температурный датчик, который передает напряжение электрического тока, зависящее от температуры. По сути термопара представляет собой два провода, изготовленных из разных материалов (металлов) и скрепленных или сваренных вместе. Место соединения образует спай. При воздействии на спай изменяющейся температуры термопара реагирует, генерируя напряжение, пропорциональное по величине изменениям температуры. В отличие от терморезисторов термопара подходит для измерения более высоких температур (до 1 700 °C). Другим преимуществом является минимальный диаметр зонда термопары. Использование без защитной гильзы обеспечивает максимально короткое время отклика. Такие температурные датчики реагируют быстрее терморезисторов.
Термопара преимущества:
- широкий диапазон температур
- спай термопары может быть заземлен или изолирован
- надежность и прочность конструкции, простота изготовления
Термопара недостатки:
- необходимость контроля температуры холодных спаев. В современных конструкциях измерителей на основе прибора термопара используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового сенсора и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС
- возникновение термоэлектрической неоднородности в проводниках, и, как следствие, изменение градуировочной характеристики из-за изменения состава сплава в результате коррозии и других химические процессов
- материал электородов не является химически инертным и при недостаточной герметичность корпуса термопары может подвергаться влиянию агрессивных сред, атмосферы и т.д.
- на большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей
- зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке втоничных преобразователей сигнала
В линейке датчиков WIKA вы можете подобрать подходящую модель термопары для каждого типа применения:
Термопара со встроенной защитной гильзой
Защитная гильза не допускает контакта агрессивных сред с температурным датчиком, а также воздействия других вредных факторов на него.
Фланцевые модели защитных гильз из нержавеющей стали предназначены для установки в емкости и трубы. Резьбовые модели подходят для прямого присоединения к технологическому процессу посредством вкручивания их в резьбовые фитинги. У датчиков для измерения высоких температур термоэлектрические проводники встроены в защитную гильзу. Это позволяет осуществлять измерение очень высоких температур. Приборы для измерения температуры дымовых газов подходят для измерения температуры газообразных сред при низком диапазоне давления (до 1 бара).
Термопара для монтажа в имеющуюся защитную гильзу
Данная термопара может использоваться в сочетании с большим количеством конструкций защитных гильз. Благодаря специальному исполнению соединительной головки, датчика, длине штока и т. д. вы можете подобрать температурный датчик, который подходит для защитных гильз любого размера и применения.
Термопара для непосредственной установки в процесс
Эти приборы используются в случаях, когда необходимо измерить температуру технологического процесса.
Термопара для измерение температуры поверхности
В линейке продукции WIKA вы можете найти термопару с зондом для измерения температуры поверхности. Различные исполнения позволяют осуществлять замеры на плоских поверхностях, в том числе внутри печей для подогрева сырья и температуру поверхности труб промышленного и лабораторного назначения. Данный температурный датчик также может устанавливаться прямо в просверленное отверстие.
Термопара для использования в производстве пластмасс
Эти горячеканальная термопара специально разработаны для использования при производстве пластмасс.
Индивидуальные решения
В портфолио продукции WIKA представлено огромное количество моделей, изготавливаемых по индивидуальному заказу. Например, для применения в условиях высокого давления, при производстве и переработке полиэтилена или использовании в многозонных элементах в химической промышленности.
Наиболее точная термопара — с термоэлектродами из благородных металлов:
- платинородий — платиновые ПП
- платинородий — платонородиевые ПР
Преимуществом является значительно меньшая термоэлектрическая неоднородность, чем у термопар из неблагородных металлов, устойчивость к окислению, высокая стабильность.
Термопара WIKA имеет широкий диапазон температур окружающего воздуха (рабочих температур) от -60 до +80°C.
Свяжитесь с нами
Вам нужна дополнительная информация? Напишите нам:
Принцип действия термопар (термоэлектрический преобразователь)
Термопара (термоэлектрический преобразователь) — устройство, применяемое для измерения температуры в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики.
Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары: Термопара — пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.
Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковые термопары, соединенные навстречу друг другу. Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя, но вторичный преобразователь измеряет разность их сигналов, таким образом, две термопары вместе измеряют перепад температур между своими рабочими спаями.
Схема термопары типа К. При температуре спая проволок из хромеля и алюмеля равной 300 °C и температуре свободных концов 0 °C развивает термо-ЭДС 12,2 мВ.
Фотография термопары
Принцип действия
Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей потенциалов равна нулю. Когда же стыки находятся при разных температурах, разность потенциалов между ними зависит от разности температур.
Способ подключения (Схема подключения)
Наиболее распространены два способа подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом случае измерительный преобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором случае используются два проводника с разными коэффициентами термо-ЭДС, спаянные в двух концах, а измерительный преобразователь включается в разрыв одного из проводников.
Для дистанционного подключения термопар используются удлинительные или компенсационные провода.
Следующие основные рекомендации позволяют повысить точность измерительной системы, включающей термопарный датчик:
- Миниатюрную термопару из очень тонкой проволоки следует подключать только с использованием удлинительных проводов большего диаметра;
- Не допускать по возможности механических натяжений и вибраций термопарной проволоки;
- При использовании длинных удлинительных проводов, во избежание наводок, следует соединить экран провода с экраном вольтметра и тщательно перекручивать провода;
- По возможности избегать резких температурных градиентов по длине термопары;
- Материал защитного чехла не должен загрязнять электроды термопары во всем рабочем диапазоне температур и должен обеспечить надежную защиту термопарной проволоки при работе во вредных условиях;
- Использовать удлинительные провода в их рабочем диапазоне и при минимальных градиентах температур;
- Для дополнительного контроля и диагностики измерений температуры применяют специальные термопары с четырьмя термоэлектродами, которые позволяют проводить дополнительные измерения сопротивления цепи для контроля целостности и надежности термопар.
Применение термопар
Для измерения температуры различных типов объектов и сред, а также в автоматизированных системах управления и контроля. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.
В 1920-х — 1930-х годах термопары использовались для питания простейших радиоприемников и других слаботочных приборов. Вполне возможно использование термогенераторов для подзарядки АКБ современных слаботочных приборов (телефоны, камеры и т. п.) с использованием открытого огня.
Преимущества термопар
- Высокая точность измерения значений температуры (вплоть до ±0,01 °С).
- Большой температурный диапазон измерения: от −250 °C до +2500 °C.
- Простота.
- Дешевизна.
- Надёжность.
Недостатки
- Для получения высокой точности измерения температуры (до ±0,01 °С) требуется индивидуальная градуировка термопары.
- На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового датчика и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
- Эффект Пельтье (в момент снятия показаний необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный).
- Зависимость ТЭДС от температуры существенно нелинейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
- Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
- На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.
Типы термопар
Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.
- платинородий-платиновые
- платинородий-платиновые
- платинородий-платинородиевые
- железо-константановые (железо-медьникелевые)
- медь-константановые (медь-медьникелевые)
- нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые)
- хромель-алюмелевые
- хромель-константановые
- хромель-копелевые
- медь-копелевые
- сильх-силиновые
- вольфрам и рений — вольфрамрениевые
Точный состав сплава термоэлектродов для термопар из неблагородных металлов в МЭК 60584-1 не приводится. НСХ для хромель-копелевых термопар ТХК и вольфрам-рениевых термопар определены только в ГОСТ Р 8.585-2001. В стандарте МЭК данные термопары отсутствуют. По этой причине характеристики импортных датчиков из этих металлов могут существенно отличаться от отечественных, например импортный Тип L и отечественный ТХК не взаимозаменяемы. При этом, как правило, импортное оборудование не рассчитано на отечественный стандарт.
В настоящее время стандарт МЭК 60584 пересматривается. Планируется введение в стандарт вольфрам-рениевых термопар типа А-1, НСХ для которых будет соответствовать российскому стандарту, и типа С по стандарту АСТМ.
В 2008 г. МЭК ввел два новых типа термопар: золото-платиновые и платино-палладиевые. Новый стандарт МЭК 62460 устанавливает стандартные таблицы для этих термопар из чистых металлов. Аналогичный Российский стандарт пока отсутствует.
Сравнение термопар
Таблица ниже описывает свойства нескольких различных типов термопары. В пределах колонок точности, T представляет температуру горячего спая, в градусах Цельсия. Например, термопара с точностью В±0.0025Г—T имела бы точность В±2.5 В°C в 1000 В°C.
Тип термопары |
Темп. коэффициент, μV/°C |
Температурный диапазон °C (длительно) | Температурный диапазон °C (кратковременно) | Класс точности 1 (°C) | Класс точности 2 (°C) |
---|---|---|---|---|---|
K | 41 | 0 до +1100 | −180 до +1300 | ±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 1000 °C |
±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 1200 °C |
J | 55.2 | 0 до +700 | −180 to +800 | ±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0. 004×T от 375 °C до 750 °C |
±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 750 °C |
N | 0 до +1100 | −270 to +1300 | ±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 1000 °C |
±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 1200 °C |
|
R | 0 до +1600 | −50 to +1700 | ±1.0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0.003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C |
±1.5 от 0 °C до 600 °C ±0.0025×T от 600 °C до 1600 °C |
|
S | 0 до 1600 | −50 до +1750 | ±1.0 от 0 °C до 1100 °C ±[1 + 0.003×(T − 1100)] от 1100 °C до 1600 °C |
±1.5 от 0 °C до 600 °C ±0.0025×T от 600 °C до 1600 °C |
|
B | +200 до +1700 | 0 до +1820 | ±0. 0025×T от 600 °C до 1700 °C | ||
T | −185 до +300 | −250 до +400 | ±0.5 от −40 °C до 125 °C ±0.004×T от 125 °C до 350 °C |
±1.0 от −40 °C до 133 °C ±0.0075×T от 133 °C до 350 °C |
|
E | 68 | 0 до +800 | −40 до +900 | ±1.5 от −40 °C до 375 °C ±0.004×T от 375 °C до 800 °C |
±2.5 от −40 °C до 333 °C ±0.0075×T от 333 °C до 900 °C |
Источник: wikipedia
принцип действия, схемы, таблица типов термопар и т.д.
Термопары — это наиболее распространенное устройство для измерения температуры. Термопары генерируют напряжение при нагревании и возникающий ток позволяет проводить измерения температуры. Отличается своей простотой, невысокой стоимостью, но внушительной долговечностью. Благодаря своим преимуществам, термопара используется повсеместно.
Стандартная термопараРекомендуем обратить внимание и на другие приборы для измерения температуры.
Принцип работы термопары
Термопара представляет собой два провода, изготовленных из различных металлов. Эти два провода скреплены или сварены вместе и образуют спай. Когда на этот спай оказывают воздействие изменения температуры, то термопара реагирует на них генерируя напряжение, пропорциональное по величине изменениям температуры.
Если термопара подсоединена к электрической цепи, то величина генерируемого напряжения будет отображаться на шкале измерительного прибора. Затем показания прибора могут быть преобразованы в температурные показания с помощью таблицы. На некоторых приборах шкала откалибрована непосредственно в градусах.
Термопара в электрической цепиСпай термопары
В конструкции большинства термопар предусмотрен только один спай. Однако, когда термопара подсоединяется к электрической цепи, то в точках ее подсоединения может образовываться еще один спай.
Цепь термопарыЦепь, показанная на рисунке, состоит из трех проводов, помеченных как А, В и С. Провода скручены между собой и помечены как D и Е. Спай представляет собой дополнительный спай, который образуется, когда термопара подсоединяется к цепи. Этот спай называется свободным (холодным) спаем термопары. Спай Е — это рабочий (горячий) спай. В цепи находится измерительный прибор, который измеряет разницу величин напряжения на двух спаях.
Два спая соединены таким образом, что их напряжение противодействует друг другу. Таким образом, на обоих спаях генерируется одна и та же величина напряжения и показания прибора будут равны нулю. Так как существует прямо пропорциональная зависимость между температурой и величиной напряжения, генерируемой спаем термопары, то два спая будут генерировать одни и те же величины напряжения, когда температура на них будет одинаковой.
Воздействие нагрева одного спая термопарыКогда спай термопары нагревается, величина напряжения повышается прямо пропорционально. Поток электронов от нагретого спая протекает через другой спай, через измерительный прибор и возвращается обратно на горячий спай. Прибор показывает разницу напряжения между двумя спаями. Разность напряжения между двумя спаями. Разность напряжения, показываемая прибором, преобразуется в температурные показания либо с помощью таблицы, либо прямо отображается на шкале, которая откалибрована в градусах.
Холодный спай термопары
Холодный спай часто представляет собой точку, где свободные концы проводов термопары подсоединяются к измерительному прибору.
В силу того, что измерительный прибор в цепи термопары в действительности измеряет разность напряжения между двумя спаями, то напряжение холодного спая должно поддерживаться на неизменном уровне, насколько это возможно. Поддерживая напряжение на холодном спае на неизменном уровне мы тем самым гарантируем, что отклонение в показаниях измерительного прибора свидетельствует о изменении температуры на рабочем спае.
Если температура вокруг холодного спая меняется, то величина напряжения на холодном спае также изменится. В результате изменится напряжение на холодном спае. И как следствие разница в напряжении на двух спаях тоже изменится, что в конечном итоге приведет к неточным показаниям температуры.
Для того, чтобы сохранить температуру на холодном спае на неизменном уровне во многих термопарах используются компенсирующие резисторы. Резистор находится в том же месте, что и холодный спай, так что температура воздействует на спай и резистор одновременно.
Цепь термопары с компенсирующим резисторомРабочий спай термопары (горячий)
Рабочий спай — это спай, который подвержен воздействию технологического процесса, чья температура измеряется. Ввиду того, что напряжение, генерируемое термопарой прямо пропорционально ее температуре, то при нагревании рабочего спая, он генерирует больше напряжения, а при охлаждении — меньше.
Рабочий спай и холодный спайТипы термопары
Термопары конструируются с учетом диапазона измеряемых температур и могут изготавливаться из комбинаций различных металлов. Комбинация используемых металлов определяет диапазон температур, измеряемых термопарой. По этой причине была разработана маркировка с помощью букв для обозначения различных типов термопар. Каждому типу присвоено соответствующее буквенное обозначение, и это буквенное обозначение указывает на комбинацию используемых металлов в данной термопаре.
Типы термопар и диапазон их температурКогда термопара подключается к электрической цепи, то она не будет работать нормально пока не будет соблюдена полярность при подключении. Плюсовые провода должны быть соединены вместе и подсоединены к плюсовому выводу цепи, а минусовые к минусовому. Если провода перепутать, то рабочий спай и холодный спай не будут в противофазе и показания температуры будут неточными. Одним из способов определения полярности проводов термопары -это определение по цвету изоляции на проводах. Помните, что минусовой провод во всех термопарах — красный.
Цвет изоляции проводов термопарВо многих случаях приходится использовать провода для удлинения протяженности цепи термопары. Цвет изоляции соединительных проводов также несет в себе информацию. Цвет внешней изоляции соединительных проводов — разный, в зависимости от производителя, однако цвет первичной изоляции проводов обычно соответствует кодировке, указанной в таблице выше.
Неисправности термопары
Если термопара выдает неточные показания температуры, и было проверено, что нет ослабленных соединений, то причина может крыться либо в регистрирующем приборе, либо в самой термопаре, первым обычно проверяется регистрирующий прибор, так как приборы чаще выходят из строя, чем термопары.
Более того, если прибор показывает хоть какие-нибудь показания, пусть даже неточные, то, скорей всего, дело не в термопаре. Если термопара неисправна, то обычно она не выдает вообще никакого напряжения, и прибор не будет выдавать никаких показаний. Если показаний на приборе нет совсем, то вероятно дело в термопаре.
Если Вы подозреваете, что термопара вышла из строя, то проверьте ее сигнал на выходе с помощью прибора, который называется милливольтный потенциометр, который используется для измерения малых величин напряжения.
ПотенциометрТермопара и принципы ее применения
Термопара (термоэлектрический преобразователь температуры) — термоэлемент, применяемый в измерительных и преобразовательных устройствах, а также в системах автоматизации.
Международный стандарт на термопары МЭК 60584 (п.2.2) дает следующее определение термопары:
Термопара — пара проводников из различных материалов, соединенных на одном конце и формирующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.
Для измерения разности температур зон, ни в одной из которых не находится вторичный преобразователь (измеритель термо-ЭДС), удобно использовать дифференциальную термопару: две одинаковых термопары, соединенных навстречу друг другу (см. рисунок). Каждая из них измеряет перепад температур между своим рабочим спаем и условным спаем, образованным концами термопар, подключёнными к клеммам вторичного преобразователя, но вторичный преобразователь измеряет разность их сигналов, таким образом, две термопары вместе измеряют перепад температур между своими рабочими спаями.
Принцип действия
Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Когда концы проводника находятся при разных температурах, между ними возникает разность потенциалов, пропорциональная разности температур. Коэффициент пропорциональности называют коэффициентом термоэдс. У разных металлов коэффициент термоэдс разный и, соответственно, разность потенциалов, возникающая между концами разных проводников, будет различная. Помещая спай из металлов с отличными коэффициентами термоэдс в среду с температурой Т1, мы получим напряжение между противоположными контактами, находящимися при другой температуре Т2, которое будет пропорционально разности температур Т1 и Т2.
Принципиальная схема включения двух термопар
Способы подключения
Наиболее распространены два способа подключения термопары к измерительным преобразователям: простой и дифференциальный. В первом случае измерительный преобразователь подключается напрямую к двум термоэлектродам. Во втором случае используются два проводника с разными коэффициентами термоэдс, спаянные в двух концах, а измерительный преобразователь включается в разрыв одного из проводников.
Для дистанционного подключения термопар используются удлинительные или компенсационные провода. Удлинительные провода изготавливаются из того же материала, что и термоэлектроды, но могут иметь другой диаметр. Компенсационные провода используются в основном с термопарами из благородных металлов и имеют состав, отличный от состава термоэлектродов. Требования к проводам для подключения термопар установлены в стандарте МЭК 60584-3.
Следующие основные рекомендации позволяют повысить точность измерительной системы, включающей термопарный датчик :
- Миниатюрную термопару из очень тонкой проволоки следует подключать только с использованием удлинительных проводов большего диаметра;
- Не допускать по возможности механических натяжений и вибраций термопарной проволоки;
- При использовании длинных удлинительных проводов, во избежании наводок, следует соединить экран провода с экраном вольтметра и тщательно перекручивать провода;
- По возможности избегать резких температурных градиентов по длине термопары;
- Материал защитного чехла не должен загрязнять электроды термопары во всем рабочем диапазоне температур и должен обеспечить надежную защиту термопарной проволоки при работе во вредных условиях;
- Использовать удлинительные провода в их рабочем диапазоне и при минимальных градиентах температур;
- Для дополнительного контроля и диагностики измерений температуры применяют специальные термопары с четырьмя термоэлектродами, которые позволяют проводить дополнительные измерения сопротивления цепи для контроля целостности и надежности термопар.
Применение термопар
Для измерения температуры различных типов объектов и сред, а так же в автоматизированных системах управления и контроля. Термопары из вольфрам-рениевого сплава являются самыми высокотемпературными контактными датчиками температуры. Такие термопары незаменимы в металлургии для контроля температуры расплавленных металлов.
Преимущество термопар
- Большой температурный диапазон измерения: от 200 °C до 1800—2500 °C
- Простота
- Дешевизна
- Надежность
Недостатки
- Точность более 1 °C труднодостижима, необходимо использовать термометры сопротивления или термисторы.
- На показания влияет температура свободных концов, на которую необходимо вносить поправку. В современных конструкциях измерителей на основе термопар используется измерение температуры блока холодных спаев с помощью встроенного термистора или полупроводникового сенсора и автоматическое введение поправки к измеренной ТЭДС.
- Эффект Пельтье (в момент снятия показаний, необходимо исключить протекание тока через термопару, так как ток, протекающий через неё, охлаждает горячий спай и разогревает холодный
- Зависимость ТЭДС от температуры существенно не линейна. Это создает трудности при разработке вторичных преобразователей сигнала.
- Возникновение термоэлектрической неоднородности в результате резких перепадов температур, механических напряжений, коррозии и химических процессов в проводниках приводит к изменению градуировочной характеристики и погрешностям до 5 К.
- На большой длине термопарных и удлинительных проводов может возникать эффект «антенны» для существующих электромагнитных полей.
Типы термопар
Технические требования к термопарам определяются ГОСТ 6616-94.Стандартные таблицы для термоэлектрических термометров (НСХ), классы допуска и диапазоны измерений приведены в стандарте МЭК 60584-1,2 и в ГОСТ Р 8.585-2001.
- платинородий-платиновые — ТПП13 — Тип R
- платинородий-платиновые — ТПП10 — Тип S
- платинородий-платинородиевые — ТПР — Тип B
- железо-константановые (железо-медьникелевые) ТЖК — Тип J
- медь-константановые (медь-медьникелевые) ТМКн — Тип Т нихросил-нисиловые (никельхромникель-никелькремниевые) ТНН — Тип N.
- хромель-алюмелевые — ТХА — Тип K
- хромель-константановые ТХКн — Тип E
- хромель-копелевые — ТХК — Тип L
- медь-копелевые — ТМК — Тип М
- сильх-силиновые — ТСС — Тип I
- вольфрам и рений — вольфрамрениевые — ТВР — Тип А-1, А-2, А-3
Точный состав сплава термоэлектродов для термопар из неблагородных металлов в МЭК 60584-1 не приводится. НСХ для хромель-копелевых термопар ТХК и вольфрам-рениевых термопар определены только в ГОСТ Р 8.585-2001.
В стандарте МЭК данные термопары отсутствуют. Тип L установлен только в немецком стандарте DIN и стандартные таблицы отличаются от таблиц для термопар ТХК. В настоящее время стандарт МЭК 60584 пересматривается. Планируется введение в стандарт вольфрам-рениевых термопар типа А-1, НСХ для которых будет соответствовать отечественным стандартам, и типа С по стандарту АСТМ — ASTM International — (American Society for Testing and Materials).
устройство, применяемое в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики. Применяется в основном для измерения температуры.
Пользователи также искали:
термопара физика, термопара фото, термопара купить, термопара подключение, термопара принцип работы, термопара тип к таблица, термопара тхк, термопара цена, термопара, Термопара, термопара тип к таблица, термопара подключение, термопара принцип работы, термопара фото, термопара цена, термопара тхк, термопара купить, цена, купить, таблица, подключение, принцип, работы, фото, физика, термопара физика, датчики. термопара,
ГОСТ Р 50342-92
ГОСТ Р 50342-92
(МЭК 584-2-82)
Группа П24
ОКП 42 1150
Дата введения 1993-07-01
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом ТК 286 «Промприбор»
РАЗРАБОТЧИКИ
В.И.Лах, д-р техн. наук; Л.С.Хохлова, О.Е.Гаевская, Ю.Б.Обручников, С.А.Ковальская
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 12.10.92 N 1350
Приложение 1 подготовлено методом прямого применения международного стандарта МЭК 584-2-82 «Термопары. Часть 2. Допуски»
3. Срок проверки — 1996 год, периодичность проверок — 5 лет
4. ВЗАМЕН ГОСТ 4.174-85 (в части преобразователей термоэлектрических)
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Настоящий стандарт распространяется на термоэлектрические преобразователи (ТП) с металлическими термопарами в качестве термочувствительных элементов, предназначенные для измерения температуры в диапазоне от минус 270 до плюс 2500 °С.
Стандарт распространяется также на термопары и термометрические вставки разборных ТП в части основных параметров и их допусков.
Требования пп.2.2, 2.3 (в части пределов допускаемых отклонений от номинальной статической характеристики), 2.6, 2.8, 2.9, 2.10 разд.3 настоящего стандарта являются обязательными, другие требования стандарта — рекомендуемыми.
Пределы допускаемых отклонений от номинальной статической характеристики (НСХ) для термопар типов В, K, Е, N, T, J — в соответствии с МЭК 584-2 (см. приложение 1).
Пояснения терминов, применяемых в стандарте, приведены в приложении 2.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. В зависимости от типа применяемой термопары ТП изготовляют:
вольфрамрений-вольфрамрениевые (ТВР) — термопара типов А-1, А-2, А-3;
платинородий-платинородиевые (ТПР) — термопара типа В;
платинородий-платиновые (ТПП) — термопара типов R, S;
хромель-алюмелевые (ТХА) — термопара типа K;
хромель-копелевые (ТХК) — термопара типа L;
хромель-константановые (ТХК) — термопара типа Т;
никросил-нисиловые (ТНН) — термопара типа N;
медь-константановые (ТМК) — термопара типа Т;
железо-константановые (ТЖК) — термопара типа J.
1.2. По способу контакта с измеряемой средой ТП подразделяют на:
погружаемые,
поверхностные.
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. ТП следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта и конструкторской документации (КД), утвержденной в установленном порядке.
2.2. НСХ преобразования термопар должны соответствовать ГОСТ 3044 (МЭК 584-1).
НСХ ТП определяется типом применяемой термопары.
В КД на ТП конкретного типа могут быть приведены индивидуальные статические характеристики преобразования.
2.3. Основные показатели ТП должны соответствовать приведенным в табл.1.
Таблица 1
Подгруппа ТП (условное обозначение применяемой термопары) | Наименование показателя | Значение показателя |
ТВР | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | 0 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 2200 (2500) | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур) для классов допуска, °С; | ||
2 | ±0,005 От 1000 до 2500 °С | |
3 | ±0,007 От 1000 до 2500 °С | |
ТПР | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | 300 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 1700 (1800) | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ, °С | В соответствии с п. 3 приложения 1 | |
ТХА | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | -200 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 1200 (1300) | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур), °С: | В соответствии с п.3 приложения 1 От -40 до +1200 °С; | |
В соответствии с КД на ТП От 1200 до 1300 °С | ||
ТХК | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | -200 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 600 (800) | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур) для классов допуска, °С: | ||
2 | ±2,5 От -40 до +300 °С; | |
| ||
3 | От -200 до -100 °С; | |
±2,5 | ||
От -100 до +100 °С | ||
ТХК | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | -200 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 900 | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ, °С | В соответствии с п. 3 приложения 1 | |
ТНН | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | -270 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 1200 | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур), °С: | В соответствии с п.3 приложения 1 От -200 до +1200 °С; | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур), °С | в соответствии с КД на ТП конкретного типа От -270 до -200 °С | |
ТМК | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | -200 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 350 (400) | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур), °С: | В соответствии с п. 3 приложения 1 От -200 до +350 °С; | |
в соответствии с КД на ТП конкретного типа От 350 до 400 °С | ||
ТЖК | Нижний предел диапазона измеряемых температур, °С | -200 |
Верхний предел диапазона измеряемых температур, °С | 750 (900) | |
Предел допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур), °С: | В соответствии с п.3 приложения 1 От -40 до +750 °С; | |
в соответствии с КД на ТП конкретного типа От -200 до -40 °С |
Примечания:
1. — значение измеряемой температуры, °С.
2. В скобках указана предельная температура при кратковременном применении.
3. Значения предела допускаемых отклонений от НСХ установлены для термопар ТП.
4. Рабочий диапазон ТП может находиться внутри диапазона измеряемых температур. Кроме рабочего диапазона в КД на ТП конкретного типа может быть установлено номинальное значение температуры применения.
2.4. Диаметр термоэлектродов термопар находится в пределах от 0,07 до 0,5 мм — для термоэлектродов из благородных металлов и от 0,1 до 3,2 мм — для термоэлектродов из неблагородных металлов.
2.5. Термоэлектроды термопар не должны иметь перетяжек, резких изгибов. На поверхности термоэлектродов не должно быть пленок, трещин, раковин, расслоений и загрязнений.
2.6. Конструкция ТП и применяемые материалы должны обеспечивать стабильность НСХ при воздействии температуры верхнего значения рабочего диапазона измерения в течение 2 ч.
Изменение НСХ после воздействия этой температуры не должно быть более допускаемых отклонений, указанных в табл.1.
Для ТП, у которых значения температур рабочего диапазона превышают верхнего значения диапазона измеряемых температур, а также для ТП кратковременного и разового применения изменение НСХ устанавливают в КД на ТП конкретного типа.
2.7. Показатель тепловой инерции ТП при коэффициенте теплоотдачи, практически равном бесконечности, следует устанавливать в КД на ТП конкретного типа.
2.8. Электрическое сопротивление изоляции ТП между цепью чувствительного элемента и металлической частью защитной арматуры должно быть, не менее, МОм:
100 — при температуре (25±10) °С и относительной влажности от 30 до 80%;
1,0 — при температуре 35 °С и относительной влажности 98%;
1,0 — при температуре до 300 °С;
0,07 » » » 600 °С;
0,025 » » » 800 °С;
0,005 » » » 1000 °С.
Для ТП различных типов с защитной арматурой диаметром до 10 мм включительно с верхним пределом измерения свыше 1000 °С, с чувствительными элементами, имеющими две и более несвязанные электрические цепи, значение электрического сопротивления изоляции должно быть установлено в КД на ТП конкретного типа.
2.9. Электрическая изоляция ТП должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 250 В частотой 50 Гц.
Примечание. Требования пп.2.8, 2.9 не распространяются на ТП с термопарами, непосредственно соединенными с защитной арматурой (неизолированные), и ТП разового и кратковременного применения.
2.10. Монтажная часть защитной арматуры ТП должна выдерживать испытание на прочность давлением, значение которого следует выбирать по ГОСТ 356 и устанавливать в КД на ТП конкретного типа.
Для герметичных ТП в КД на ТП конкретного типа следует устанавливать требования по герметичности.
Примечание. Если в ГОСТ 356 отсутствуют значения давления для испытания материалов защитной арматуры, то их следует устанавливать в зависимости от механических (прочностных) характеристик и условий эксплуатации.
2.11. Требования к ТП по устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха, ударным воздействиям, устойчивости и прочности к ТП в транспортной таре следует устанавливать в соответствии с исполнениями по ГОСТ 12997.
2.12. Требования к защите ТП от воздействия агрессивных сред, инея и росы, соляного (морского) тумана, качки, радиации и других воздействий окружающей среды следует устанавливать в КД на ТП конкретного типа по требованию потребителя.
2.13. Требования к конструкции
2.13.1. Защитная арматура должна обеспечивать прочностные характеристики ТП в соответствии с условиями их применения.
Параметры измеряемой среды (давление, скорость потока и др. ), для которых обеспечиваются прочностные характеристики ТП, следует указывать в КД на ТП конкретного типа.
Допускается использовать дополнительные защитные чехлы или монтажные приспособления.
2.13.2. Длину монтажной, погружаемой и наружной частей ТП следует выбирать из ряда: 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 мм, свыше 3150 мм — из ряда R 40 по ГОСТ 6636.
2.13.3. Резьбу для крепления ТП следует выбирать из следующих: М6х1; М8х1; М12х1,5; М16х1,5; М20х1,5; М27х2; М33х2; М39х2.
Допускается крепить ТП с помощью фланцев или приварки, а также применять их без крепежных деталей.
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Требования безопасности ТП должны соответствовать ГОСТ 12.2.007.0 и устанавливаются в КД на ТП конкретного типа.
4. КОМПЛЕКТНОСТЬ
4.1. В комплект ТП входят специальный эксплуатационный инструмент, запасные части и принадлежности, номенклатуру, количество и необходимость которых указывают в КД на ТП конкретного типа.
4.2. К ТП прилагают эксплуатационные документы по ГОСТ 2.601, виды, количество и необходимость которых указывают в КД на ТП конкретного типа.
5. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
5.1. Правила приемки и виды испытаний — по ГОСТ 15.001*, ГОСТ 12997.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 15.201-2000. — Примечание «КОДЕКС».
5.2. Объем, состав и последовательность испытаний, вид контроля (сплошной, выборочный, смешанный), перечень контролируемых параметров (характеристик) и последовательность их проведения следует устанавливать в КД на ТП конкретного типа.
6. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
6.1. Условия проведения испытаний ТП устанавливают следующими:
температура окружающего воздуха (25±10) °С;
относительная влажность от 30 до 80%;
атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа.
Уровень внешних электрических, магнитных полей, а также вибрации в месте расположения измерительных установок должен быть в пределах норм, установленных в КД на ТП конкретного типа.
6.2. Определение допускаемых отклонений от НСХ (п.2.3) и испытание на стабильность (п.2.6) для ТП с НСХ преобразования типов В, S, К, L, а также с длиной погружаемой части не менее 250 мм в диапазоне температур от 0 до 1800 °C осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 8.338.
Испытания ТП остальных типов, а также ТП с длиной погружаемой части до 250 мм, и ТП с нижним значением диапазона рабочих температур минус 200 °С и ниже проводят по методикам, изложенным в КД на ТП конкретного типа.
Допускается проводить испытания по п.2.3 в одной температурной точке, указанной в КД на ТП конкретного типа, при условии, что ТП изготовлены из термоэлектродного материала, прошедшего предварительные испытания.
Примечание. Для ТП, чувствительные элементы которых изготовлены из термоэлектродов диаметром 0,1 мм и менее, испытание по п.2.3 проводят на заводе-изготовителе термоэлектродной проволоки по методике, изложенной к КД на проволоку.
6. 3. Показатель тепловой инерции (п.2.7) определяют по переходному процессу в режиме простого охлаждения.
Переходный процесс определяют следующим образом. ТП подключают к измерительной установке и гальванометру светолучевого осциллографа. На осциллографе гальванометрами устанавливают две масштабные световые точки: одну — для температуры воды в диапазоне 15-20 °С, другую — для температуры воды в диапазоне 50-100 °С.
Частоту отметок времени выбирают в зависимости от типа осциллографа и ожидаемого показателя тепловой инерции.
ТП помещают на глубину до 100 мм в сосуд с интенсивно перемешиваемой водой, температура которой находится в диапазоне 15-20 °С. Когда температура ТП установится, с помощью гальванометра совмещают световую точку, соответствующую этой температуре, со световой точкой ТП.
ТП извлекают из воды и помещают в сосуд с водой, температура которой находится в диапазоне 50-100 °С. Когда температура ТП стабилизируется, с помощью гальванометра совмещают световую точку ТП со световой точкой, соответствующей этой температуре. Затем устанавливают скорость ленты самопишущего прибора осциллографа в зависимости от предполагаемого показателя тепловой инерции.
Запись переходного процесса проводят в следующей последовательности. Включают осциллограф и самопишущий прибор. ТП быстро переносят в сосуд с интенсивно перемешиваемой водой, температура которой находится в диапазоне 15-20 °С, на время, необходимое для записи переходного процесса (за переходным процессом наблюдают по осциллографу).
Показатель тепловой инерции определяют по осциллограмме следующим образом. На осциллограмме масштабной линейкой измеряют расстояние между линиями, соответствующими диапазонам 15-20 °С и 50-100 °С, . Вычисляют или . На кривой переходного процесса откладывают значение от линии, соответствующей температуре в диапазоне 50-100 °С, или от линии, соответствующей температуре в диапазоне 15-20 °С. Расстояние от начала отсчета до проекции точки на ось времени соответствует значению показателя тепловой инерции.
Поверхностные ТП вместо погружения в воду прикладывают неподвижно к поверхности медного тонкостенного сосуда (толщина не более 0,5 мм) с интенсивно перемешиваемой водой, температура которой находится в диапазоне 15-20 °С. Температуру и способ нагрева указывают в КД на ТП конкретного типа.
Показатель тепловой инерции для других значений коэффициента теплоотдачи определяют по методикам, изложенным в КД да ТП конкретного типа.
Примечание. Для определения показателя тепловой инерции допускается применять гальванометр, автоматически регистрирующий (самопишущий) или цифровой прибор с постоянной времени не более 0,2 предполагаемого значения показателя тепловой инерции, специальные установки, аттестованные в установленном порядке.
6.4. Электрическое сопротивление изоляции (п.2.8) при температуре до 300 °С определяют при испытательном напряжении 100 В.
Электрическое сопротивление изоляции при температуре 35 °С и относительной влажности 98% измеряют в течение 3 мин после извлечения ТП из камеры влажности.
Электрическое сопротивление изоляции при температуре свыше 35 °С измеряют при напряжении разной полярности не более 10 В при глубине погружения ТП не менее 300 мм после выдержки при температуре верхнего предела рабочего диапазона не менее 2 ч. Показания следует считывать после первой минуты с момента включения измерительного прибора. Значение сопротивления изоляции определяют как среднее арифметическое двух измерений разной полярности. ТП, у которых длина погружаемой части менее 300 мм, погружают на длину погружаемой части.
Для ТП с керамической погружаемой частью в КД на ТП конкретного типа, при необходимости, следует устанавливать условия измерения электрического сопротивления изоляции при температуре свыше 1000 °С.
6.5. Электрическую прочность изоляции (п.2.9) проверяют на установке переменного тока мощностью не менее 0,25 кВ·А. Испытательное напряжение прикладывают между короткозамкнутыми зажимами ТП и металлической частью защитной арматуры. У ТП, имеющих две и более несвязанные электрические цепи, испытательное напряжение прикладывают также между электрическими цепями.
6.6. Прочность защитной арматуры (п.2.10) испытывают до сборки ТП гидростатическим или воздушным давлением, приложенным извне, время выдержки — не менее 10 с.
Допускается проводить испытание защитной арматуры внутренним давлением.
В обоснованных случаях допускается испытывать защитную арматуру после сборки.
Испытание ТП на герметичность (п.2.10) проводят по методике, изложенной в КД на ТП конкретного типа.
6.7. Испытания ТП на воздействие температуры и влажности окружающего воздуха, синусоидальных вибраций, механических ударов, на устойчивость в транспортной таре (п.2.11) — по ГОСТ 12997 и КД на ТП конкретного типа.
6.8. Испытание ТП на воздействие агрессивных сред, инея и росы, соляного (морского) тумана, качки, радиации и других воздействий окружающей среды (п. 2.12) проводят по методикам, изложенным в КД на ТП конкретного типа.
6.9. Маркировку полярности (п.7.1) проверяют подключением ТП к милливольтметру, при этом температура рабочего спая ТП не должна быть ниже 300 °С для преобразователя ТПР и ниже 100 °С для других типов.
Допускается проверять маркировку полярности другими методами.
7. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
7.1. На положительный термоэлектрод ТП следует наносить маркировку. Вид маркировки и способ ее нанесения устанавливают в КД на ТП конкретного типа.
7.2. На ТП или прикрепленном к нему ярлыке следует указывать:
товарный знак предприятия-изготовителя;
обозначение типа ТП;
дату выпуска (год, месяц).
Дополнительная маркировка может содержать следующие данные:
условное обозначение НСХ;
класс допуска;
рабочий диапазон измерений.
Маркировка транспортной тары — по ГОСТ 14192.
Примечания:
1. Последовательность нанесения дополнительной маркировки — в соответствии с приведенным примером:
.
2. Допускается наносить на ТП добавочные знаки маркировки.
Маркировка ТП, предназначенных для экспорта — по ГОСТ 26828.
7.3. ТП следует упаковывать согласно требованиям, установленным в КД на ТП конкретного типа.
Типы и размеры тары ТП — по ГОСТ 2991 или ГОСТ 5959.
Консервация ТП — по ГОСТ 9.014.
7.4. Условия транспортирования ТП — по ГОСТ 15150. ТП транспортируют всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов на данном виде транспорта.
Транспортирование ТП в районы Крайнего Севера и труднодоступные районы — по ГОСТ 15150.
7.5. Условия хранения ТП — по ГОСТ 15150 и ГОСТ 12997.
8. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
8. 1. Изготовитель гарантирует соответствие ТП требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий эксплуатации, хранения и транспортирования.
8.2. Гарантийный срок эксплуатации устанавливают в КД на ТП конкретного типа, при этом он должен быть не менее 18 мес с момента ввода ТП в эксплуатацию.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ТЕРМОПАРЫ. Часть 2. Допуски. МЭК 584-2-82
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное
1. Назначение
Настоящий стандарт устанавливает допускаемые отклонения от НСХ (допуски) термопар из благородных и неблагородных металлов.
НСХ термопар должны соответствовать ГОСТ 3044 (МЭК 584-1).
Значения допускаемых отклонений установлены для термопар из проводов диаметром от 0,25 до 3 мм.
Во время эксплуатации не допускается смещение допускаемых отклонение при калибровании.
2. Определения
2.1. Термоэлектрический эффект
Термоэлектрический эффект — это генерирование термоэлектродвижущей силы, возникшей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи.
2.2. Термопара
Термопара — два проводника из разнородных материалов, соединенных на одном конце и образующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.
2.3. Измерительный спай
Измерительный спай — соединение, описанное в п.2.2, на которое воздействует измеряемая температура.
2.4. Соединительный спай
Соединительный спай — соединение термопары с проводниками, на которое воздействует контрольная (фиксированная) температура.
2.5. Допускаемое отклонение от НСХ
Допускаемое отклонение от НСХ — это максимальное отклонение от зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры, выраженное в градусах Цельсия.
Зависимость термоэлектродвижущей силы от температуры установлена в табл.1-20 ГОСТ 3044 (МЭК 584-1).
3. Пределы допускаемых отклонений от НСХ
Пределы допускаемых отклонений от НСХ термопар должны соответствовать приведенным в табл. 2.
Таблица 2
Пределы допускаемых отклонений от НСХ
(опорный переход при температуре соединительного спая 0 °С)
Тип | Пределы допускаемых отклонений от НСХ (в диапазоне температур), °С | ||
Класс 1 | Класс 2 | Класс 3 | |
Т | ±0,5 От -40 до +125 °С | ±1 От -40 до +135 °С | ±1 От -67 до +40 °С |
От 125 до 350 °С | От 133 до 350 °С | От -200 до -67 °С | |
Е | ±1,5 От -40 до +375 °С | ±2,5 От -40 до +333 °С | ±2,5 От -167 до +40 °С |
От 375 до 800 °С | От 333 до 900 °С | От -200 до -167 °С | |
J | ±1,5 От -40 до +375 °С | ±2,5 От -40 до +333 °С | — |
От 375 до 750 °С | От 333 до 750 °С | ||
K, N | ±1,5 От -40 до +375 °С | ±2,5 От -40 до +333 °С | ±2,5 От -167 до +40 °С |
От 375 до 1000 °С | От 333 до 1200 °С | От -200 до -167 °С | |
R, S | ±1 От 0 до 1100 °С | ±1,5 От 0 до 600 °С | — |
°С От 1100 до 1600 °С | От 600 до 1600 °С | ||
В | От 600 до 1700 °С | ±4 От 600 до 800 °С | |
От 800 до 1700 °С |
Примечания:
1. Диапазоны температур, приведенные в табл.2, не являются обязательно рабочими диапазонами.
2. При проведении испытаний должно быть обеспечено постоянное соединение проводников между измерительным и соединительным спаями.
Материалы для термопар обычно поставляются в соответствии с допускаемыми отклонениями, указанными в табл.2 для температуры выше минус 40 °С.
Однако при низких температурах материалы термопар типов Т, E, K и N могут не соответствовать допускаемым отклонениям класса 3.
Поэтому при заказе потребитель должен оговорить соответствие допускаемых отклонений класса 3, а также классов 1 или 2, т.к. требуется подбор материалов.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 (справочное). ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
Термин | Пояснение |
Длина монтажной части ТП с неподвижным штуцером или фланцем | Расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца |
Длина монтажной части ТП с подвижным штуцером или фланцем | Расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при ее отсутствии до мест заделки выводных проводников |
Длина погружаемой части ТП | Расстояние от рабочего конца защитной арматуры до места возможного погружения в измеряемую среду с температурой верхнего предела измерения ТП |
Длина наружной части ТП | Расстояние от опорной плоскости неподвижного штуцера или фланца до верхней части головки |
Диапазон измеряемых температур ТП | Область значений температуры, в которой возможно применение данного типа ТП с нормированными для него номинальными статическими характеристиками преобразования |
Рабочий диапазон | Область значений температуры, измеряемой конкретным ТП |
Показатель тепловой инерции | Время, необходимое для того, чтобы при внесении ТП в среду с постоянной температурой разность температур среды и любой точки ТП стала равной 0,37 того значения, которое будет в момент наступления регулярного теплового режима |
Тип ТП | Совокупность средств ТП, в которой каждый ТП обладает единой для данной совокупности номинальной статической характеристикой преобразования, определяемой используемой термопарой |
ТП разового применения | ТП, однократно используемые для измерения температуры в течение времени, указанного в КД на ТП конкретного типа |
ТП кратковременного применения | ТП, которые при использовании в измерительных средах обеспечивают свои метрологические характеристики при ограниченном числе циклов измерения или в ограниченном интервале времени, указанных в КД на ТП конкретного типа |
Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1993
Термопары и термосопротивления — Терморегуляторы Термодат — промышленные приборы нового поколения для измерения и регулирования температуры
Для измерения температуры служат первичные преобразователи температуры — термодатчики (термопреобразователи).
В промышленности, как правило, используются две разновидности датчиков температуры — термопары и термосопротивления. С приборами Термодат могут быть использованы термопары любого отечественного или иностранного производителя, при условии, что они имеют стандартную градуировку по ГОСТ Р 50342-92.
С приборами Термодат могут использоваться термосопротивления любого отечественного или иностранного производителя, при условии, что они имеют стандартную градуировку по ГОСТ Р 50353-92, при этом термосопротивления должны быть электрически изолированы от корпуса. Следует отметить, что приборы Термодат имеют универсальный вход, к которому также можно подключить пирометры (с градуировкой 20-РК15 и 21-РС20), а также другие датчики с унифицированным сигналом напряжения 0-50мВ или тока 0-20 мА (0-5мА, 4-20мА).
Термоэлектрические преобразователи (термопары)
Существует несколько типов термопар. Самые распространенные термопары — хромель-алюмель ХА(К) и хромель-копель ХК(L). Другие типы — платина-платинородий ПП(S и R), железо-константан ЖК(J), медь-константан МК(T), вольфрам-рений ВР и некоторые другие менее распространены. Приборы Термодат могут работать с термопарой любого типа. В памяти прибора прошиты градуировочные таблицы, тип градуировочной таблицы и соответствующее обозначение в меню указывается в паспорте прибора. Перед установкой прибора на оборудование следует установить тип используемой термопары. Тип термопары устанавливается в третьем уровне режима настройки приборов. В многоканальных приборах ко всем каналам должны быть подключены термопары одного типа.
Следует помнить, что термопара по принципу действия измеряет температуру между «горячим спаем» (рабочим спаем) и свободными концами («холодными спаями») термоэлектродов. Поэтому термопары следует подключать к прибору непосредственно, либо с помощью удлиннительных проводов, изготовленных из тех же термоэлектродных материалов. Температура «холодных спаев» в приборах Термодат измеряется в зоне подключения термопар (вблизи клеммной колодки) специальным термодатчиком и автоматически учитывается при вычислении температуры. Для достижения наибольшей точности и правильного измерения температуры холодных спаев, необходимо следить, чтобы в зоне контактной колодки отсутствовали большие градиенты температуры, конвективные потоки (обдув, ветер, сквозняки), а также лучистый нагрев от горячих тел. Если включить прибор Термодат, а вместо термопары к входу прибора подключить перемычку (закоротить вход), то прибор должен показать измеренную температуру в зоне контактной колодки (температуру «холодного спая»). Сразу после включения эта температура близка к температуре окружающей среды, а затем несколько повышается по мере саморазогрева прибора. Это нормальный процесс, так как задача термокомпенсационного датчика измерять не температуру окружающей среды, а температуру холодных спаев. При необходимости термокомпенсационный датчик можно подстроить. Подстройку следует выполнять в соответствии с инструкцией по калибровке.
Если у Вас возникли сомнения в правильности работы прибора, исправности термопары, компенсационного провода, в качестве первого теста мы рекомендуем погрузить термопару в кипящую воду. Показания прибора не должны отличаться от 100 градусов более чем на 1-2 градуса. Более тщательную проверку и настройку прибора Термодат можно выполнить в соответствии с инструкцией по калибровке.Приборы Термодат имеют высокое входное сопротивление, поэтому сопротивление термопары и компенсационных проводов и их длина в принципе не влияют на точность измерения. Однако, чем короче термопарные провода, тем меньше на них электрические наводки. В любом случае длина термопарных проводов не должна превышать 100м. Если требуется измерять температуру на больших расстояниях, то лучше использовать двухблочные системы с выносным блоком (приборы типа Термодат-22). В этих приборах связь между измерительным блоком и блоком индикации цифровая, расстояние межу ними может превышать 200м. Следует учитывать, что конструктивно термопары изготавливаются двух типов — изолированные или неизолированные от корпуса (горячий спай либо изолирован, либо приварен к защитному чехлу). Одноканальные приборы могут работать с любыми термопарами, а многоканальные — только с изолированными от корпуса термопарами.
Термосопротивления
К приборам Термодат могут быть подключены как медные (ТСМ) так и платиновые (ТСП) термосопротивления. При настройке прибора следует установить тип термосопротивления и его градуировку (сопротивление при 0°C) в третьем уровне режима настройки. Стандартные значения составляют 50 и 100 Ом (50М, 50П, 100М, 100П), однако могут быть установлены и другие значения. В многоканальных приборах ко всем каналам должны быть подключены термосопротивления одного типа.
Термосопротивления могут быть подключены к прибору Термодат как по трехпроводной, так и по двухпроводной схеме. Двухпроводная схема подключения дает удовлетворительные результаты, когда датчик удален на небольшое расстояние от прибора. Уточним наши слова. Предположим, Вы используете медное термосопротивление номиналом 100 Ом (градуировка 100М). Сопротивление этого датчика изменяется на dR=0,4%R=0,4Ом, при изменении температуры на один градус. Это означает, что если сопротивление проводов, соединяющих термодатчик с прибором, будет равно 0,4 Ом, ошибка измерения температуры будет равна одному градусу. В таблице приведены справочные значения сопротивлений медных проводов разного сечения, и допустимые длины проводов при двухпроводной схеме подключения.
Сечение подводящих проводов, мм² | Сопротивление провода при 20°C, Ом/км | Максимально допустимое удаление датчика, при котором ошибка, вызванная подводящими проводами при двухпроводной схеме подключения составляет один градус | |
---|---|---|---|
М50, П50 | М100, П100 | ||
0,25 | 82 | — | 2,5 |
0,5 | 41 | 2,5 | 5 |
0,75 | 27 | 3,5 | 7,1 |
1,0 | 20,5 | 5 | 10 |
1,5 | 13,3 | 7,5 | 15 |
2,0 | 10 | 10 | 20 |
2,5 | 8 | 12,5 | 25 |
При удалении термодатчика на большие расстояния следует применять трехпроводную схему подключения. Третий провод используется для измерения сопротивления подводящих проводов. Все три провода должны быть выполнены из одного и того же медного кабеля сечением не менее 0,5 мм² и иметь одинаковую длину (говоря точно, сопротивление проводов не должно отличаться друг от друга более чем на 0,2 Ом для ТСМ100 и более чем на 0,1 Ом для ТСМ50). Максимальная длина проводов не должна превышать 300м. Для работы с искрозащитными барьерами требуется четырехпроводная схема подключения термосопротивления. По специальному заказу приборы Термодат могут быть оборудованы входами для четырехпроводного подключения датчиков.
Для быстрой проверки работоспособности прибора, термодатчика, схемы подключения и настроек мы рекомендуем, как и в случае с термопарами, поместить подключенный датчик в кипящую воду или в тающий лед. Измеренная прибором температура не должна отличаться от 100°C (от 0°C) более, чем на 2°C. Прибор без датчика можно протестировать, подключив к входу вместо термосопротивления точный постоянный резистор номиналом 100 Ом (точность не хуже 0,5%). Установить тип термодатчика ТСМ или ТСП (роли не играет) и градуировку 100. После этого прибор должен показывать температуру 0±2°C. С помощью точного резистора аналогичным образом можно проверить качество длинной линии, подключив резистор вместо термосопротивления на длинной линии.
Диапазон измерения температуры, точность измерения и разрешение по температуре
Разрешение по температуре определяется последней значащей цифрой на индикаторе прибора и составляет 1°C для большинства моделей, работающих с термопарами. Для программных регуляторов температуры и части приборов, работающих с термосопротивлениями, разрешение составляет 0.1°C.
Разрешение по температуре следует отличать от точности измерения. Допускаемая относительная погрешность измерения приборов Термодат составляет 0,5% от нормирующего значения (класс точности 0,5). Под нормирующим значением принимается алгебраическая разность верхнего и нижнего пределов измерения. Максимальные диапазоны измерений температуры при работе с различными типами термодатчиков приведены в таблице. Из вышесказанного следует, что максимальная абсолютная погрешность измерения температуры приборов Термодат при работе с термопарой ХК (ХА) в диапазоне от -50 до 1100°C составляет 5,7°C. Погрешность измерения температуры приборами Термодат может быть уменьшена при их производстве путем уменьшения диапазона измерения. Так, например, при работе в диапазоне от 0 до 400°C погрешность составит 2°C. В этом случае, при выпуске и проведении поверки, в паспорте прибора должен указываться соответствующий диапазон измерений. Погрешность измерения темературы приборами Термодат не может быть меньше 2°C при работе с термопарами и меньше 0,5°C при работе с термосопротивлениями.
Тип термопреобразователя | Диапазон измерения, °C | Обозначение в меню настройки |
---|---|---|
Термопара ХА(К) | -50 +1100 | 1 |
Термопара ХК(L) | -50 +800 | 2 |
Термопара МК(Т) | -50 +400 | указывается в паспорте |
Термопара ЖК(J) | -50 +700 | указывается в паспорте |
Термопара ПП (S) | 0 +1600 | указывается в паспорте |
Термопара ПП (R) | 0 +1700 | указывается в паспорте |
Термопара ПР (B) | +300 +1800 | указывается в паспорте |
Термопара ВР (А-1,А-2,А-3) | +300 +2500 | указывается в паспорте |
Термосопротивление ТСМ (М50, М100) | -50 +200 | Cu |
Термосопротивление ТСП (П50, П100) | -50 +800 | Pt |
Погрешность измерения температуры складывается из погрешности измерения электронного прибора и погрешности датчика температуры. Максимально допустимая погрешность используемого Вами датчика температуры должна быть указана в его паспорте или ГОСТе. Для термопар, например, погрешность измерения связана с возможными отклонениями от номинальной статической характеристики (НСХ). В соответствии с ГОСТ Р 50342-92, для термопар ХА(К) второго класса точности допустимые отклонения от НСХ составляют 2,5°C в диапазоне температур 0-330°C и 0,0075*t °C в диапазоне температур 330-1000°C. В случае, если требуется более высокая точность измерения, следует применять термопары более высокого класса точности, а также термопары из благородных металлов (ПП или ПР). Следует отметить, что точность измерения температуры зависит не только от прибора и термодатчика. Многое зависит от конструкции объекта измерения, от точки расположения термодатчика, от качества теплового контакта с измеряемой средой, от условий отвода тепла холодной монтажной частью термодатчика. То есть, задача измерения температуры является сложной инженерной задачей и должна решаться специалистами.
Время измерения
В большинстве задач регулирования температуры быстродействия измерительного прибора не имеет значения, так как характерные времена тепловых процессов велики. Приборы Термодат последовательно опрашивают все каналы и производят измерения. В каждом цикле измерения производится измерение температуры холодных спаев и опрос опорных каналов для самокалибровки и балансировки нуля. Время измерения по одному каналу для малоканальных одноблочных приборов составляет 200мс, с учетом усреднений и пауз после переключения коммутатора. Полный цикл измерения составляет 2 сек для одноканального прибора, 2,5 сек для двухканального и 3 сек для трехканального. Время полного цикла измерения для многоканальных приборов зависит от количества установленных каналов измерения N и может быть оценено по формуле: Т= (0.6 + 0.2N) секунд.
Цифровой фильтр
В условиях повышенных электромагнитных помех показания прибора могут быть неустойчивыми и колебаться в пределах 1-2 последних разрядов. Эти колебания не выходят за пределы погрешности измерения, однако, вызывают неудовлетворенность работой аппаратуры. Мы рекомендуем в таких условиях включить программный цифровой фильтр. Фильтр включается наладчиком оборудования во втором уровне режима настройки. Алгоритм обработки результатов измерения при включении цифрового фильтра предусматривает анализ результатов измерений, отсев случайных выбросов, специальное цифровое сглаживание сигнала. Фильтр существенно увеличивает соотношение сигнал/шум в приборе и, соответственно, стабильность показаний прибора. Однако при включении фильтрации сигнала увеличивается постоянная времени прибора. Если условия работы прибора благоприятные, устанавливать цифровую фильтрацию не следует.
Что такое термопара типа K? Введение и определение
Термопара типа K относится к любому датчику температуры, содержащему хромелевые и алюмелевые проводники, который отвечает требованиям к выходным данным, указанным в ANSI / ASTM E230 или IEC 60584 для термопар типа K. Это может быть погружной датчик, поверхностный датчик, провод или другой тип датчика или кабеля.
Каковы типичные цветовые коды термопар типа K?
Провода типа K в основном доступны с двумя цветовыми кодами: желтые разъемы и / или желтые и красные проводники согласно ANSI / ASTM E230, или зеленые разъемы и / или зеленые и белые проводники согласно IEC 60584.
Температурные диапазоны для термопар типа K
Термопары типа K имеют общий диапазон температур от -200 до 1260 ° C (от -326 до 2300 ° F), однако здесь есть некоторые предостережения:
- При использовании при температурах ниже 0 ° C требуется специальный материал для обеспечения указанной точности. Кроме того, специальные пределы погрешности не указаны для температур ниже 0 ° C.
- Максимальные рекомендуемые верхние пределы температуры для типа K основаны на размере используемого проводника:
Калибр проводов | Диаметр | Максимальная рекомендуемая температура |
# 8 AWG | 0,128 дюйма | 1280 ° C / 2300 ° F |
# 14 AWG | 0.064 ” | 1090 ° C / 2000 ° F |
# 20 AWG | 0,032 дюйма | 980 ° C / 1800 ° F |
# 24 AWG | 0,020 дюйма | 870 ° C / 1600 ° F |
# 28 AWG | 0.013 ” | 870 ° C / 1600 ° F |
# 30 AWG | 0,010 дюйма | 760 ° C / 1400 ° F |
Какое напряжение у термопар типа K?
Ниже приведены выходные значения для термопар типа K при выбранных температурах.Примечание: следующий выходной сигнал основан на эталонном спайе при 0 ° C / 32 ° F:
Температура | Выход |
0 ° С | 0,000 мВ |
100 ° С | 4,096 мВ |
200 ° С | 8.138 мВ |
300 ° С | 12,209 мВ |
400 ° С | 16,397 мВ |
500 ° С | 20,644 мВ |
600 ° С | 24.905 мВ |
700 ° С | 29,129 мВ |
800 ° С | 33,275 мВ |
900 ° С | 37,326 мВ |
1000 ° С | 41.276 мВ |
1100 ° С | 45,119 мВ |
1200 ° С | 48,838 мВ |
для термопар типа K
Термопары не производятся с определенным сопротивлением, они измеряют температуру на основе выходного напряжения, которое они обеспечивают.Сопротивление будет варьироваться в зависимости от размера проводника и, в некоторой степени, от партии используемого проводника.
Сколько стоят термопары типа K?
Стоимость термопары типа K будет зависеть от типа датчика, который вы выберете. Как только вы определите, какой датчик вам нужен, вы сможете узнать цены на нашем веб-сайте omega.com. Если вам нужна помощь в выборе необходимой термопары, пожалуйста, свяжитесь с нашими специалистами по разработке приложений, которые помогут вам в выборе.
Термопары типаK — доступны в Интернете по адресу Cartridge Heaters
Описание
ТЕРМОПАРА ТИПА K, НОМИНАЛЬНАЯ НА 1000 ГРАДУСОВ
Термопара — это датчик, используемый для измерения температуры. Термопары изготавливаются из двух проволок из разных металлов. Эти проволоки свариваются на одном конце, образуя наконечник, называемый стыком. Место соединения — это место измерения температуры.Когда соединение видит изменение температуры, создается милливольт. Затем этот сигнал рассчитывается контроллером температуры для получения точных показаний температуры.
Наиболее распространенными являются типы K и J, из которых мы храним запасы диаметром 3 и 6 мм и различной длины.
Термопары типа K
Термопары типаK являются самыми популярными термопарами на рынке сегодня. Будучи более дорогим, чем термопары типа J, тип K является более универсальным из датчиков температуры, способным выдерживать температуры от 0 ° C до 1260 ° C.Этот более высокий температурный диапазон делает его намного более полезным при экстремальных температурах, чем J-тип, хотя его повышенная стоимость означает, что он не имеет тенденции превзойти термопары J-типа в более низких диапазонах температур.
В дополнение к расширенному диапазону температурных допусков, термопары типа K имеют еще одно преимущество в сопротивлении и характеристиках — различный металлический состав. В то время как термопары типа J состоят из железа и константана, термопары типа K состоят из сплава никель / хром (хромель) и сплава никель / алюминий (алюмель), что обеспечивает им гораздо лучшую защиту от окисления и кислотности, чем железные части. типа J.
Таким образом, термопары типаK идеально подходят для использования в окислительных средах и средах с агрессивной атмосферой или при погружении в окислительную или коррозионную жидкость. Фактически, термопары типа K работают наиболее эффективно в чистой окислительной атмосфере, где термопары типа J могут окисляться и повреждаться. Термопары типа k также более полезны при очень высоких температурах — до 1260 ° C, что позволяет точно измерять температуру даже при таких высоких температурах.
Тем не менее, их немного повышенная стоимость по сравнению с термопарами типа J помогает гарантировать, что тип J по-прежнему будет использоваться в низкотемпературных приложениях и в неокисляющей атмосфере, что идеально соответствует его способности измерения температуры.В качестве датчиков температуры термопары типа K и термопары типа J могут быть внешне похожи, но они подходят для широкого спектра применений. Для получения дополнительной информации о датчиках температуры, включая термопары типа J и термопары типа K, а также для получения дополнительной информации об их применении и использовании, не стесняйтесь звонить экспертам в Cartridge Heaters по телефону 0845 688 7332. Они будут более чем рады помочь вам найти идеальный датчик температуры для ваших нужд!
Для более глубокого понимания термопар, вы можете щелкнуть здесь или любую статью, как показано ниже.
Что такое термопара?
Как работает термопара?
Типы термопар
Использование термопары
Как проверить термопару
Как считывать показания термопары
Термопара типаK | Датчик термопары
Несмотря на то, что термопара типа K не может работать в самых экстремальных диапазонах температур, она обеспечивает хороший баланс между доступностью и полезностью.Благодаря способности измерять температуру от -270 до 1260 ° C, его можно использовать в самых разных областях, от криогеники до промышленных металлоконструкций.
Однако, поскольку он не настроен на более тонкий диапазон температур, он может не подойти для узкоспециализированной работы. С другой стороны, типы K считаются достаточно надежными, чтобы их можно было использовать в общепите и даже в больницах. Вы также часто найдете их в котлах, масляных обогревателях и двигателях.
Состав термопары типаK
Зонд термопары типа К изготовлен из хромеля и алюмеля.Алюмель представляет собой смесь кремния, марганца, алюминия и никеля, а хромель состоит из хрома и никеля. Будучи недорогим, тип K все же будет стоить вам больше, чем тип J; однако тип K компенсирует это тем, что может считывать более широкий диапазон температур, чем термопара типа J. Hi-Watt, Inc. предлагает широкий выбор типов термопар, а также провода для термопар. Свяжитесь с нами для получения подробной информации.
ТипыK также более устойчивы к коррозии, чем типы J, содержащие железо.В то время как термопары, изготовленные из благородных материалов, таких как типы S, R или B, не испытывают старения характеристики ЭДС, как это происходит у типа K, тип K рекламируется как самый стабильный среди других термопар, изготовленных из недорогих материалов.
Хотя термопара типа B может выдерживать невероятно высокие температуры, вы должны быть готовы заплатить цену за платину, если вы решите ее использовать.
Принимая во внимание эти особенности, возникает вопрос, какой состав оболочки, также известный как спай, является наиболее оптимальным для термопары типа K.
Преимущества открытой термопары
Если вы не работаете с любыми коррозионно-активными материалами, вы можете найти преимущество в использовании соединения неизолированного провода. Это просто означает вставку соединенного конца в процесс, в котором вам нужно считывать температуру, без какой-либо оболочки.
Основным преимуществом этой схемы является то, что вы получите самую быструю реакцию на изменение температуры. Однако часто рекомендуется не использовать этот метод, поскольку более вероятно, что провода разрушатся из-за коррозии.
Распределители термопар в оболочке
Когда вы выбираете соединение с защитной оболочкой, вы должны решить, заземлять его или нет. Незаземленная термопара удерживает провода сваренными вместе, покрывая их оболочкой. Между оболочкой и проводами может быть дополнительный слой изоляции для защиты от электрических помех.Особенность, которая делает этот переход незаземленным, заключается в том, что провода никогда не соприкасаются с оболочкой.Эта схема может быть полезнее, если вас беспокоят электрические помехи, но не требуется быстрое время отклика.
С другой стороны, заземленный переход действует для многих пользователей как промежуточное звено между открытой и незаземленной компоновкой. В этой конструкции все провода и оболочка сварены вместе. Проблема, с которой сталкиваются некоторые люди при использовании такой схемы, заключается в том, что она подвержена электрическим помехам. Однако в определенных условиях требуется более быстрое время отклика, что стало возможным благодаря легкости передачи тепла от оболочки к проводам.
Если вам нужно более быстрое время отклика, но вы беспокоитесь о коррозии, заземленная термопара может лучше подходить для вашей ситуации.
Ваш поиск заканчивается здесь
Мы в Hi-Watt Inc. гордимся тем, что предоставляем качественные устройства для считывания температуры для любого промышленного применения. Мы также предлагаем датчики, необходимые для получения точных показаний температуры, а также байонетные переходники, компрессионные фитинги, соединительные головки, панели разъемов и разъемы. Если вы хотите получить расценки, позвоните нам сегодня по телефону 586-588-9479.
Термопара типа K
В нашем разделе технических справок по термопарам типа K вы найдете справочные материалы, охватывающие все аспекты технических характеристик термопар типа K, от базовой теории, раздела продукции до точности, цветового кода и справочных таблиц выходных данных.
Если у вас есть вопрос, на который здесь нет ответа, почему бы не задать нам через контактную форму или позвонить нам по телефону .
Содержание
1.Что такое термопара типа K? (Как они работают)
2. Зачем нужна термопара типа K
3. Информация о термопарах типа K
4. Типы термопары типа К
5. Преимущества и недостатки термопар типа K
6. Термопара типа K Цветовые коды
7. Таблица погрешности и использования термопары типа K
8. Допуски погрешности термопары типа K
9.Информация о термопарах типа K, удлинительных и компенсационных кабелях
10. Справочные таблицы термопар типа K
1. Что такое термопара типа K? (Как они работают)
Все типы термопар работают по одной и той же основе, они состоят из двух проводов, изготовленных из разнородных металлов (никель-хром / никель-алюмель в типе K), которые соединены вместе на одном конце, образуя соединение (рис. 1.). Когда этот переход испытывает изменение температуры, создается напряжение, это напряжение затем может быть измерено и соотнесено с температурой.
2. Зачем нужна термопара типа K?
Использование термопарных датчиков температуры дает ряд преимуществ; это включает в себя широкий диапазон температур. Например, наиболее популярным типом термопары является тип K, поскольку он может использоваться в очень широком диапазоне температур от 0 до 1100 ° C непрерывно. Однако некоторые термопары имеют гораздо более высокий температурный диапазон, превышающий 2000 ° C. Они также очень прочные, особенно при использовании кабеля с минеральной изоляцией.Термопары — устройство более простое и универсальное. У вас могут быть версии с быстрым откликом или переносные датчики, а также типы, предназначенные для использования в химикатах или суровых условиях. Версии с минеральной изоляцией предлагают очень прочный датчик, который может выдерживать вибрацию и суровые условия окружающей среды
3. Информация о термопарах типа K
В приведенной ниже таблице указаны наиболее распространенные атрибуты термопар типа K, включая диапазон температур, материал, допуск и чувствительность.
4. Типы термопар типа К
Ниже вы можете найти разницу между нашими категориями термопар типа K и выяснить, какой стиль подойдет для вашего применения.
5.Преимущества и недостатки термопар типа K
Использование термопарных датчиков температуры типа K дает ряд преимуществ, но они также имеют недостатки, как указано ниже:
6. Цветовой код термопары типа K
В таблице ниже показаны международные стандартные цвета для кабеля термопары типа K, включая IEC, BS, NFE, DIN, JIS и ANSI.
7.Таблица точности и использования термопары типа K
В приведенной ниже таблице показаны допуски для определенных диапазонов температур термопары типа K и рекомендуемые температуры для кратковременного и непрерывного использования.
8. Допуски погрешности термопары типа K
9. Информация о удлинительном и компенсационном кабелях для термопар типа K
В приведенной ниже таблице указаны номинальные температуры окружающей среды и допуски, которым кабель должен соответствовать, чтобы соответствовать стандартам типа K.
10. Справочные таблицы термопар типа K
Перечисленные ниже документы PDF содержат таблицу ITS-90, в которой указаны точные значения милливольт на градус (C °) для справки по термопарам. Щелкните здесь, чтобы просмотреть справочные таблицы для других типов термопар.
Не можете найти то, что вам нужно?
Поиск подходящего типа термопары для вашего проекта
Выбор подходящей термопары для вашего испытательного или производственного процесса важен для сбора точных данных и обеспечения качества и согласованности продукции.Ранее мы обсудили некоторые соображения, которые следует учитывать при выборе термопар, такие как диапазон рабочих температур и химическая среда, время отклика термопары и физическое место, где будут проводиться измерения. После того как вы определили рабочие параметры и определили требования к термопарам, пора перейти к алфавитному списку типов термопар, чтобы сделать свой выбор.
Термопарыбывают разных типов, каждая с уникальным составом легированной проволоки.Свойства проволоки определяют диапазон рабочих температур термопары, уровень точности и характеристики технологической среды. При выборе термопары вы должны сравнить эти характеристики с вашими требованиями к испытаниям. Имея это в виду, давайте обсудим несколько распространенных типов термопар, и когда наиболее распространенный тип термопары может быть , а не , лучшим выбором.
Популярные термопары: тип K, тип J и тип T Термопарытипа K часто выбирают, потому что они являются надежным и недорогим вариантом, подходящим для различных промышленных процессов и испытаний.Эти термопары распространены, потому что они работают в широком диапазоне температур: от нескольких сотен градусов ниже нуля до более 2000 ° F. Термопары типа K обычно используются для измерения высоких температур в химическом производстве, автомобильных двигателях и некоторых процессах производства электроэнергии.
Хотя они могут показаться универсальными термопарами, термопары типа K не всегда подходят для определенных процессов тестирования и производства. Например, термопары типа K превосходны в большинстве химических сред, но могут не работать хорошо в процессах, которые включают в себя восстановительную атмосферу.Если этот сценарий применим к вам, рассмотрите термопару типа J. Эти термопары также хорошо работают при давлении на уровне вакуума. Тип J не имеет такого широкого диапазона рабочих температур, как тип K, но они похожи по точности и стоимости.
А как насчет точного измерения низких температур? Термопары типа T могут быть предпочтительнее, чем тип K, несмотря на широкий диапазон измерения температуры типа K. Тип T может выдерживать большинство химических сред, но также может измерять чрезвычайно низкие температуры с большей точностью.Эти термопары часто подходят для пищевой промышленности, где рабочие температуры значительно ниже нуля, а точные измерения имеют решающее значение для безопасности продукта.
Новый лидер в области измерения температуры: термопары типа NВ K-Tec Systems мы работаем со многими отраслями промышленности над модернизацией термопар типа K до термопар типа N для многих производственных и испытательных процессов. Эти два типа термопар работают в одном и том же диапазоне температур и в одинаковых рабочих условиях, но изменения в составе проводов увеличивают срок службы и стабильность типа N при очень высоких рабочих температурах.В результате термопары типа N набирают обороты, особенно в автомобильной промышленности и в процессах термообработки. Хотя термопары типа N имеют немного более высокую базовую цену, их более длительный срок службы может сделать их экономичным выбором для жестких условий эксплуатации — и с дополнительным преимуществом более надежных измерений при очень высоких температурах.
Следующие шаги в выборе подходящей термопарыВыбор подходящего типа термопары для вашего процесса — отличный первый шаг в планировании стратегии измерения температуры.Имейте в виду, что другие факторы, такие как диаметр провода, изоляция провода и оболочки термопар, также должны быть тщательно выбраны для вашего приложения, и поэтому мы рекомендуем проконсультироваться со специалистом K-Tec Systems. K-Tec Systems может помочь вам выбрать наиболее точную термопару, соответствующую вашим требованиям к испытаниям.
Что такое термопара типа K?
Что такое термопара?
Термопары — это электронный датчик, используемый для контроля температуры. Термопары бывают разных марок и типов.Двумя наиболее распространенными являются типы J и K. Однако есть несколько других. Типы T, N, E, B, R и S. Типы J, K, T и E известны как «термопары из недрагоценных металлов» и более распространены. R, S и B сделаны из благородных металлов. Они используются при очень высоких температурах. В приведенной ниже таблице показаны различные типы термопар, их состав и диапазоны температур.
Как работают термопары?
Термопара преобразует температуру в небольшое напряжение постоянного тока.Как видно из приведенной выше таблицы, они состоят из двух разнородных металлических проводов, которые встречаются в двух или более местах. Выходное напряжение изменяется линейно в зависимости от разницы температур между двумя переходами. Чем выше температура, тем больше выходное напряжение постоянного тока. Рекомендуется защитить термопару подходящим покрытием или трубкой. Обычно для защиты проводов термопары от повреждений используется металлическое покрытие или керамическая трубка.
Что такое термопара типа K?
Термопара типа K, вероятно, является наиболее распространенным типом.его низкая стоимость и относительно хорошая точность в сочетании с широким диапазоном температур делают его универсальным датчиком. Они подходят для непрерывного воздействия температур около 1100 ° C с максимальной температурой 1372 ° C (от -328 ° F до 2501 ° F).
Для изготовления положительных и отрицательных проводов различных типов термопар используются разные металлы. Термопары типа K изготовлены на основе никеля и поэтому обладают хорошей устойчивостью к коррозии. Это делает их пригодными для использования в окислительной атмосфере. Термопары типа K используют хромель, никель-хром (10% хрома) для положительной ветви.Отрицательная ветвь — алюминий, никель-алюминий (5% алюминия). Точность термопары типа K обычно составляет максимум +/- 2,2 ° C или +/- 0,75%, в зависимости от того, что больше. Однако могут быть различия между разными термопарами, даже из одной и той же производственной партии, из-за различий в сплавах. Поэтому рекомендуется проводить индивидуальную калибровку термопар.
Термопары типаK используются во многих отраслях промышленности, таких как водная, химическая, газовая и пищевая промышленность.Это одни из самых недорогих термопар с хорошей стойкостью к окислению, линейностью измерений и стабильностью.
K Тип термопары Точность
Термопары типаK стабильны только в течение короткого периода времени при определенных температурах. Они имеют тенденцию дрейфовать в положительном направлении. Величина дрейфа зависит от температуры, которой они подвергаются. Например, чем выше температура, тем больше дрейф. При 1000 ° C показания могут отличаться на 5 ° C.Продолжительное воздействие температуры выше 427 ° C ускоряет старение термопары.
K Распределители термопар типа
Существуют разные способы соединения положительного и отрицательного проводов.
Заземленный спай термопары
Это наиболее распространенный тип развязки. В этом типе и провода термопары, и оболочка свариваются, образуя одно соединение на конце зонда. Термопары с заземленным спайом имеют отличное время отклика благодаря прямому контакту термопары с оболочкой.
Незаземленный спай термопары
Термопара не заземлена, когда положительный и отрицательный провода свариваются вместе, но изолированы от оболочки.
Открытый спай термопары или спай «неизолированный провод»
В термопаре открытого типа проволока сваривается и вставляется непосредственно в ручку. Эти термопары имеют очень быстрое время отклика, но более склонны к повреждению, коррозии и деградации, так как их нет защитной оболочки.
Цветовое кодирование термопары
Различные термопары имеют цветовую маркировку в зависимости от их типа. Термопары типа K имеют желтый цвет.
K Контроль термопар типа
Термопарывыводят небольшую шкалу напряжения, которая по формуле преобразуется в показания температуры. Количество измеренных милливольт арифметически приравнивается к определенной температуре. Термопары типа K имеют хороший линейный отклик. На приведенном ниже графике показаны различные типы термопар, их выходное напряжение в милливольтах и эквивалентное значение температуры для этого показания.
AKCP предоставляет решения для мониторинга термопар типа J и K, позволяя отслеживать значения в режиме онлайн через встроенный веб-интерфейс базового блока AKCP. Уведомления по протоколу SNMP, электронной почте и SMS отправляются, если превышены определенные пороговые значения температуры. Адаптеры термопар AKCP типа J и K подключаются к любой стандартной термопаре типа J или K. AKCP также поставляет полный комплект адаптера и термопары.
Сводка
Термопары типаK недорогие, компактные, надежные и имеют быстрое время реакции.Они могут измерять температуру в широком диапазоне от -270 ° C до 1372 ° C с небольшой степенью погрешности. Обычно термопары типа K используются при температурах выше 540 ° C и в окислительной атмосфере.
Термопарный термометр K-типа — HI935005
HI935005 — термопарный термометр K-типа, который можно использовать с широким спектром зондов K-типа. Этот термометр предлагает два диапазона измерения от -50,0 до 199,9 ° C и от 200 до 1350 ° C, которые также могут отображаться в ° F (-58.От 0 до 399,9 ° F и от 400 до 2462 ° F). Водонепроницаемые термометры HI935005 с точностью ± 0,2% от полной шкалы идеально подходят для измерения температуры в лаборатории или в полевых условиях.
Обзор функций
° C / ° F Показание — Измерения могут отображаться в градусах Цельсия или Фаренгейта. Простое нажатие кнопки ° C / ° F переключает шкалы.
Сменные датчики — Доступен широкий спектр датчиков термопар типа K для удовлетворения конкретных потребностей пользователей.Любой из датчиков серии HI766 можно заменить на HI935005 для измерения температуры поверхностей, газов, воздуха, жидких, полутвердых образцов и т. Д.
Функция «Высокий / Низкий» — Максимальные и минимальные значения температуры непрерывно контролируются и отображаются в нижней части ЖК-дисплея HI935005 во время сеанса измерения. Кнопка CLR очищает высокие и низкие значения на ЖК-дисплее.
Функция HOLD — Кнопка HOLD на лицевой стороне измерителя останавливает отображение, чтобы пользователь мог записать показания.