Преобразователи термоэлектрические бескорпусные ТПП10-Е в Минске


Преобразователи термоэлектрические бескорпусные ТПП10-Е

Преобразователи термоэлектрические бескорпусные ТПП10-Е — это чувствительные элементы в виде термопары с номинальной статической характеристикой (НСХ) типа S (платина — родий/платина), предназначенные для встраивания в защитные гильзы, корпуса датчиков температуры или непосредственно в технологическую зону измерения. Конструктивно ТПП10-Е поставляются без внешнего корпуса и арматуры, что позволяет проектировать первичные измерительные преобразователи под конкретные условия эксплуатации с учётом требований по герметичности, вибростойкости и тепловой инерции.

Рабочий диапазон измеряемых температур для ТПП10-Е составляет от 0 до 1300 C, кратковременно — до 1350 C. Благодаря применению благородных металлов в термоэлектродной паре, преобразователи обеспечивают высокую стабильность термоэлектрической характеристики в окислительных и нейтральных средах. Воспроизводимость показаний и малый дрейф позволяют использовать ТПП10-Е в качестве рабочих эталонов при поверке и калибровке менее точных средств измерений.

Конструктивные особенности и материалы

Термоэлектроды изготавливаются из проволоки диаметром 0,5 мм (возможно исполнение 0,3 мм для снижения тепловой инерции). В качестве изоляции применяются керамические бусы (двухканальная керамика) из высокоглинозёмистой керамики ВГ-7 или алундовой керамики АГ-13, обеспечивающие электрическую изоляцию термоэлектродов при температурах до 1400 C. Рабочий спай выполняется аргонодуговой сваркой, что исключает загрязнение платиновых термоэлектродов посторонними металлами и сохраняет стабильность НСХ.

Свободные концы термоэлектродов лудятся или обжимаются в наконечники для последующего подключения к удлиняющим термоэлектродным проводам (компенсационным проводам) типа КС. Длина чувствительного элемента, диаметр и тип изоляции, а также способ монтажа (подвижный или неподвижный штуцер) определяются при заказе в зависимости от конструкции защитной арматуры.

Применение в промышленности

Бескорпусное исполнение ТПП10-Е ориентировано на применение в следующих отраслях и узлах:

  • металлургические печи (нагревательные, термические, цементационные) для контроля температуры в зоне нагрева;
  • стекловаренные печи и ванны расплавленного стекла;
  • высокотемпературные установки в производстве керамики и огнеупоров;
  • печи для обжига в химической промышленности;
  • лабораторные и испытательные печи, калибровочные установки;
  • энергетическое оборудование — камеры сгорания и газоходы высокотемпературных установок.

ТПП10-Е применяются в системах автоматического регулирования температуры, где требуется высокая точность и повторяемость измерений. Благодаря отсутствию корпуса, преобразователь может быть встроен в защитную гильзу из жаропрочной стали, керамики или кварца, что позволяет адаптировать датчик к агрессивным средам и высоким давлениям.

Метрологические характеристики

Класс допуска по ГОСТ Р 8.585 — 1 или 2. Пределы допускаемых отклонений термоэлектрической ЭДС для класса 1 составляют 1,0 C в диапазоне до 1100 C и [1 + 0,003 (t 1100)] C в диапазоне 1100–1300 C. Для класса 2 — 1,5 C до 600 C и 0,25% от измеряемой температуры в диапазоне 600–1300 C.

ПараметрЗначение для ТПП10-ЕПримечаниеЕдиница измеренияУсловия
Диаметр термоэлектродов0,5возможно 0,3ммстандарт
Верхний предел измерений1300кратковременно 1350Cокислительная среда
Тепловая инерцияне более 5в защитной гильзеспри 0,5 мм
Электрическое сопротивлениене более 10при 20 CОмдлина 1000 мм
Класс допуска1 или 2по ГОСТ Р 8.585—по заказу

Особенности монтажа и эксплуатации

При встраивании ТПП10-Е в защитную арматуру необходимо обеспечить плотный контакт рабочего спая с дном гильзы для минимизации тепловой инерции и погрешности от теплоотвода. Рекомендуется применять гильзы с внутренним диаметром не менее 8 мм для свободного размещения керамической изоляции. Для компенсации теплового расширения термоэлектродов при длине более 500 мм предусматривается установка подпружинивающего механизма в головке датчика.

Подключение к измерительному прибору выполняется компенсационными проводами типа КС (медь — сплав ТП), которые должны быть подключены с соблюдением полярности. Несоблюдение полярности или использование обычных медных проводов на участке между преобразователем и прибором приводит к дополнительной погрешности, возрастающей с увеличением разности температур между свободными концами и клеммами прибора.

Вопросы и ответы

Чем отличается бескорпусный ТПП10-Е от преобразователя в защитной арматуре?

Бескорпусное исполнение представляет собой только чувствительный элемент с термоэлектродами и керамической изоляцией. Защитная гильза, штуцер и головка подбираются отдельно под условия эксплуатации, что даёт возможность проектировать датчик под конкретную технологическую установку.

Какой класс точности доступен для ТПП10-Е?

Преобразователи изготавливаются с классом допуска 1 или 2 по ГОСТ Р 8.585. Класс 1 обеспечивает пределы допускаемых отклонений 1,0 C до 1100 C, что достаточно для применения в качестве рабочего эталона.

Можно ли использовать ТПП10-Е в восстановительных средах?

Платиновые термоэлектроды чувствительны к восстановительным атмосферам и парам кремния, что вызывает охрупчивание и дрейф НСХ. Для таких сред требуется обязательная установка защитной гильзы из жаропрочной стали или керамики, исключающей контакт термоэлектродов с агрессивной средой.

Какой диаметр термоэлектродов выбрать для уменьшения тепловой инерции?

Термоэлектроды диаметром 0,3 мм обеспечивают меньшую тепловую инерцию и более быстрый отклик, однако имеют повышенное электрическое сопротивление и меньший ресурс при вибрационных нагрузках. Для стационарных печей с умеренной вибрацией оптимален диаметр 0,5 мм.