Термосопротивления тсм и тсп назначение устройство и принцип действия: Термопреобразователи сопротивления. Устройство, характеристики, виды и типы, схемы термопреобразователей сопротивления ТСП, ТСМ, ТСПУ, ТСМУ.

alexxlab | 15.12.2018 | 0 | Разное

Термопреобразователи сопротивления. Устройство, характеристики, виды и типы, схемы термопреобразователей сопротивления ТСП, ТСМ, ТСПУ, ТСМУ.
Разновидности и конструкция термопреобразователей сопротивления

Платиновые термопреобразователи сопротивления (ТСП) могут иметь следующие сопротивления при 0 °С: 1, 5, 10, 50, 100 и 500 Ом, и поэтому имеют следующее обозначение номинальных статических характеристик 1П, 5П, 10П, 50П, 100П и 500П. ТСП используются для измерения температуры в интервале (-260... 1100) °С и являются наиболее распространенным типом термопреобразователей сопротивления. При выборе ТСП следует использовать общий принцип — низкоомные ТС необходимо применять для измерения высоких температур, а высокоомные — для измерения низких температур.

Кроме того, при использовании высокоомных ТСП влияние изменения сопротивления внешней линии сказывается меньше, чем при использовании низкоомных. Недостатком платиновых ТС является нелинейность статической характеристики, особенно в области высоких и отрицательных температур, возможность загрязнения платины при высоких температурах, подверженность воздействию восстановительных и агрессивных газов. В интервале температур (0...600) °С зависимость сопротивления от температуры описывается нелинейным выражением

Rt = R0(1 + At + Bt2)

Обычно в таблицах задаются значения Wt = Rt / R0 в зависимости от температуры. В этом случае номинальные статические характеристики преобразования рассчитываются по (2) и даны в табл. 2. предыдущей статьи.

Для изготовления платиновых термопреобразователей сопротивления используется проволока диаметром от 0,05 до 0,1 мм (для использования в температурном интервале до 750 °С) и диаметром (0,2...0,5) мм для измерения температур до 1100 °С. Типовой конструкцией чувствительного элемента является конструкция, представленная на рис. 2.


Рис. 2. Чувствительный элемент платинового термопреобразователя:

1 — платиновые спирали; 2 — керамический каркас; 3 - изоляционный порошок;  4— выводы; 5 — глазурь; 6 — металлическая оболочка

Чувствительный элемент состоит из соединенных последовательно двух платиновых спиралей 1, расположенных в каналах керамического каркаса 2. Каналы каркаса со спиралями заполняются порошком 3 (обычно это оксид магния), который служит изолятором и улучшает тепловой контакт проволоки с каркасом. К концам спиралей припаяны короткие выводы 4 из платиновой или иридиевой проволоки, к которым затем припаиваются изолированные выводные проводники. Торцы керамического каркаса герметизируются специальной глазурью 5. Каркас помещается в тонкостенную металлическую оболочку 6, которая также заполняется порошком и закрывается пробкой, через которую пропущены выводы. Каркас может иметь четыре канала для размещения двух спиралей (двойные ТС). Такая конструкция обеспечивает хорошую герметичность чувствительного элемента, незначительное механическое напряжение платиновой проволоки, достаточную прочность и вибростойкость. Длина платиновых чувствительных элементов обычно равна 50...100 мм при диаметре 3...6 мм. Все свободное пространство заполнено изолирующим порошком. Предельные погрешности ТСП приведены в табл. 1. предыдущей статьи

Медные термопреобразователи сопротивления (ТСМ) применяются для длительного измерения температуры в интервале от -200 до 200 °С. К достоинствам меди как материала для чувствительных элементов следует отнести дешевизну, возможность получения в чистом виде, хорошую технологичность, линейность зависимости сопротивления Rt от температуры t. Статическая характеристика преобразования у

ТСМ описывается уравнением  

Rt = R0(1 + α * t), где α — температурный коэффициент, равный

0,00428 °С-1, R0 — сопротивление ТСМ при 0 °С.

Линейность статической характеристики является достоинством меди, а ее недостатком — интенсивная окисляемость, что ограничивает диапазон применения ТСМ температурой 200 °С и требует покрытия изоляцией проволоки чувствительного элемента. Проволока может покрываться либо эмалью, либо кремнийорганической изоляцией. Чувствительный элемент медного термопреобразователя сопротивления состоит из медной изолированной проволоки диаметром 0,1 мм, намотанной на каркас (рис. 3, а).


Рис. 3. Чувствительные элементы медных термопреобразователей:

а — с каркасной намоткой:  1 — намотка; 2 — каркас; 3 — слой лака; 4 — защитная оболочка; 5 — выводы; б — с бескаркасной намоткой: 1 — намотка; 2 — фторопластовая оболочка; 3 — защитная оболочка; 4 — изолирующий порошок; 5 — выводы

Намотка должна быть безындуктивной, т.е. индуктивное сопротивление чувствительного элемента (ЧЭ) термопреобразователя сопротивления должно быть минимальным. Это связано с тем, что ЧЭ содержит большое число витков медного провода и при обычной намотке будет иметь значительную индуктивность. Поскольку вторичные приборы для ТС (автоматические мосты) имеют измерительные схемы, питаемые электрическим переменным током, индуктивное сопротивление одного из плеч (в данном случае ЧЭ) будет влиять на режим уравновешивания. Для обеспечения безындуктивности обычно выполняется бифилярная намотка — намотка вдвое сложенным проводом. Поверхность намотки покрывается слоем лака. К концам проволоки припаиваются медные выводы диаметром 1... 1,5 мм. ЧЭ помещается в металлическую защитную оболочку, засыпанную изолирующим порошком и герметизированную. Чувствительные элементы могут быть бескаркасными (рис. 3, б). Они изготавливаются из медной проволоки диаметром 0,08 мм безындуктивной намоткой. Отдельные слои скреплены лаком, а затем весь ЧЭ обернут фторопластовой пленкой. ЧЭ помещается в тонкостенную металлическую оболочку, которая засыпается изолирующим порошком и герметизируется.

Недостатком меди, как материала для термопреобразователя сопротивления, является также малое удельное сопротивление, так как для изготовления ЧЭ при этом требуется много проволоки, что увеличивает размеры ЧЭ и ухудшает динамические свойства ТС.

По ГОСТ Р50353-92 медные термопреобразователи сопротивления (сокращенное обозначение ТСМ) должны иметь номинальное сопротивление при 0 °С, равное 10, 50, 100 Ом, при этом номинальные (т.е. идеальные) статические характеристики преобразования (НСХ) условно обозначаются ЮМ, 50М, 100М (таким образом, в обозначении НСХ цифра — это сопротивление термопреобразователя сопротивления при 0 °С в омах, буква — обозначение материала — медь). Для всех разновидностей ТСМ аналитическое выражение НСХ одинаково:

Rt = R0 (1 + α * t)

причем коэффициент α  = 0,00428 (1/°С) одинаков для всех ТСМ (по стандартам МЭК он может быть равным 0,00426 1/°С). Различие НСХ только в значении R0. Медные ТС обычно выпускаются с классами допуска В и С. Предельные значения отклонений приведены в табл. 1. предыдущей статьи

В общем виде чувствительность для термопреобразователя сопротивления определяется выражением

S = ΔRt / At,          (5)

при Δt стремящемся к нулю

S = dRt / dt,        (6)

где d — символ производной.

По табл. 1 погрешность термопреобразователя сопротивления выражается в градусах (Δt). Она может быть выражена в единицах сопротивления ΔR, связанных с Δt (в градусах) через коэффициент преобразования:

ΔR = Δt * S.               (7)

Арматура ТС бывает двух исполнений: с головкой и без нее. В головке ТС имеются контакты, к которым подсоединяются выводные проводники от ЧЭ и сальниковый ввод для линии связи со вторичным устройством. Внутреннее устройство ТС с головкой представлено на рис. 4.

Чувствительные элементы помещаются в защитную арматуру, подобную изображенной на рис. 4.


Рис. 4. Устройство термопреобразователя сопротивления с головкой и без крепежных деталей:

1 — чувствительный элемент; 2 — защитная арматура; 3 — выводы; 4 — изоляция; 5 — герметик; 6 — головка; 7 — клеммная сборка; 8 — зажимы; 9 — жилы кабеля; 10 — кабель; 11 — гайка

Выводные (от ЧЭ) проводники пропускаются через каналы керамического изолятора, все свободное пространство внутри арматуры засыпается керамическим порошком. В верхней части арматура герметизируется. В головке располагается сборка зажимов, к которой подсоединяются выводные проводники чувствительного элемента и провода внешней линии. На внешней стороне арматуры может располагаться подвижный или неподвижный штуцер. На контролируемом объекте закрепляется защитная гильза, внутри которой закрепляется арматура термопреобразователя сопротивления.

От чувствительного элемента к контактной головке могут подходить два, три или четыре выводных проводника. Это связано с различными схемами подключения ЧЭ к вторичным устройствам (двух-, трех- или четырехпроводные схемы). Часть применяемых схем выводов приведена на рис. 5.

Схема термопреобразователя сопротивления без головки и крепежных устройств с четырьмя выводами от ТС изображена на рис. 6. У таких ТС выводы от чувствительного элемента после пробки, герметизирующей свободный конец защитной арматуры, выпускаются в виде отдельных изолированных проводов большой протяженности. На рис. 6 изображен пример, когда от чувствительного элемента отходят четыре вывода.


Рис 5. Применяемые схемы выводов от чувствительного элемента термопреобразователя:

а,6 — четырехпроводная; в, д — двухпроводная; г — трехпроводная (схемы б,д — двойной ТС)


Рис. 6. Схема термопреобразователя сопротивления без головки с четырьмя выводами:

а — внешний вид; б — схема видов


Рис. 7.

Структурная схема измерительного преобразователя температуры SITRANS TK-L

Проволочные термопреобразователи сопротивления имеют стабильную НСХ, однако обладают сравнительно большими размерами и достаточно большой тепловой инерцией. Этих недостатков лишены тонкопленочные ТС, которые работают в интервале (-50...300) °С, классов А, В, С и имеют НСХ 50М(П), 100М(П), 500М(П), 1000М(П).

Структурная схема измерительного преобразователя температуры SITRANS TK-L, размещаемого в головке термопреобразователя сопротивления ТС (Pt100) представлена на рис. 7. Последний к преобразователю подключен по четырехпроводной схеме, возможны варианты двухпроводного и трехпроводного подключения. Сигнал от термопреобразователя сопротивления, усиленный в усилителе У, поступает на аналого- цифровой преобразователь АЦП, а затем на микропроцессор МП и цифроаналоговый преобразователь ЦАП. В микропроцессоре производится усреднение измеряемого сигнала, линеаризация, пересчет в соответствии с заданным диапазоном и пр. По двухпроводной линии передается выходной сигнал 4...20 мА и питание от внешнего источника. Диапазон измерения преобразователя составляет -200...850 °С при погрешности ±0,1 % диапазона измерения. Фирма Siemens помимо этих преобразователей выпускает SITRANS ТЗК-РА, SITRANS ТК/ТК-Н, SITRANS TF. Первый тип преобразователей имеет цифровой интерфейс PROFIBUS-PA, два других при выходном сигнале 4...20 мА работают с HART модемами, последний имеет, кроме того, встроенный цифровой индикатор.

Комплекты термопреобразователей. Платиновые термопреобразователи сопротивления являются основными средствами измерения температур в системах контроля теплоснабжения, где малые разности температур (3...4) °С должны измеряться с погрешность (1...2) %. Обычно для учета теплоты подбирается комплект из двух платиновых термопреобразователей сопротивления (например, комплект КТПТР), обладающих близкими погрешностями одного знака, это позволяет обеспечить высокую точность измерения разности температур. В табл. 1 приведены пределы допускаемых погрешностей измерения разности температур комплектами платиновых термопреобразователей классов 1 и 2, которые образованы соответственно термопреобразователями классов А и В.

Полупроводниковые термопреобразователи сопротивления обычно называются термисторами и используются для измерения температур в интервале (-100...300) °С. Их достоинства — высокое значение ТКС (на порядок больше, чем у металлов), малая тепловая инерция и высокое номинальное сопротивление. Недостатками являются нелинейность номинальной статической характеристики, невзаимозаменяемость из-за большого разброса номинального сопротивления и ТКС, нестабильность статической характеристики. В связи с этими недостатками полупроводниковые термопреобразователи обычно используются в цепях температурной компенсации и сигнализации, где не предъявляются высокие требования к точности измерения температуры.

Таким образом, термопреобразователи сопротивления могут применяться для измерения температуры только в сочетании с другими средствами измерений. Так, измерительный комплект может состоять из ТС, вторичного прибора (например, РП160-12) и соединительной линии между ними. Погрешность измерения температуры в этом случае определяется погрешностью всех этих средств с учетом возможной методической погрешности.

Содержание

виды, типы конструкции, классы допуска

Термометрия относится к наиболее простым и эффективным методам измерений. Она основана на том, что физические свойства материала меняются в зависимости от температуры. В частности, измеряя сопротивление металла, сплава или полупроводникового элемента, можно определить его температуру с высокой степенью точности. Датчики такого типа называются термоэлектрическими или термосопротивлениями. Предлагаем рассмотреть различные виды этих устройств, их принцип работы, конструкции и особенности.

Виды термодатчиков

Наиболее распространенными считаются следующие типы термометров сопротивления (далее ТС):

  1. Полупроводниковые датчики. Отличительные особенности этих приборов заключается в высокой точности и стабильной чувствительности, а также в возможности измерения быстротечных процессов. Благодаря низкому измерительному току имеется возможность работы со сверхнизкими температурами (до -270°С). Пример конструкции полупроводникового ТС. Конструкция термистораКонструкция термистораКонструкция термистора

Обозначения:

  • А – Выводы измерителя.
  • В – Стеклянная пробка, закрывающая защитную гильзу.
  • С – Защитная гильза, наполненная гелием.
  • D – Электроизоляционная пленка, покрывающая внутреннюю часть гильзы.
  • E – Полупроводниковый чувствительный элемент (далее ЧЭ), в приведенном примере это германий, легированный сурьмой.
  1. Металлические датчики. У таких измерителей в качестве ЧЭ выступает проволочный или пленочный резистор, помещенный в керамический или металлический корпус. Металл, используемый для изготовления чувствительного элемента, должен быть технологичен и устойчив к окислению, а также обладать достаточным температурным коэффициентом. Таким критериям практически идеально отвечает платина. Там, где не столь высокие требования к измерениям, может использоваться никель или медь. В качестве примера можно привести термодатчики: PT1000, PT500, ТСП 100 П, ТСП pt100, ТСП 50П, ТСМ 296, ТСМ 045, ТС 125, Jumbo, ДТС Овен и т.д.

Расшифровка аббревиатур

Чтобы не возникало вопросов, что такое ТСМ, приведем расшифровку этой и других аббревиатур:

  • ТСМ это термометр сопротивления (ТС), в чувствительном элементе (ЧЭ) которого используется медная проволока (М).
  • ТСП, в применяется платиновый (проволока из платины) ЧЭ.
  • КТС б – обозначение комплекта из нескольких платиновых ТС., позволяющих провести многозонные измерения, как правило, монтаж таких устройств производится на вход и выход системы отопления, чтобы установить разность температур.
  • ТПТ – технический (Т) платиновый термометр (ПТ).
  • КТПТР – комплект из ТПТ приборов, буква «Р» в конце указывает, что может производиться не только измерение разницы температур между различными датчиками.
  • ТСПН – «Н» в конце ТСП, обозначает, что датчик низкотемпературный.
  • НСХ – под данным сокращением подразумевается «номинальная статическая характеристика», соответствующая стандартной функции «температура-сопротивление». Достаточно посмотреть таблицу НСХ для pt100 или любого другого датчика (например, pt1000, rtd, ntc и т.д.), чтобы иметь представление о его характеристиках.
  • ЭТС – эталонные приборы, служащие для калибровки датчиков.

Чем отличается термосопротивление от термопары?

Схема термопары, ее конструкция, а также принцип работы существенно отличается от термометра сопротивления, расскажем об этом простыми словами. У устройства pt100, а также других датчиков, принцип действия основан на сопоставимости между изменением температуры металла и его сопротивлением.

Принцип термопары построен на различных свойствах двух металлов собранных в единую биметаллическую конструкцию. Устройство, подключение, назначение термопары, а также описание погрешности этих приборов будет рассмотрено в отдельной статье.

Сейчас достаточно понимать, что термопара и ТСП, например pt100, это совершенно разные приборы, отличающиеся принципом работы.

Платиновые измерители температуры

Учитывая распространенность металлических датчиков, имеет смысл привести краткое описание этих устройств, чтобы наглядно показать сравнительные характеристики различных видов, особенности, а также описать сферу применения.

В соответствии с нормами ГОСТ 6651 2009 и МЭК 60751, у рабочих приборов данного типа значение температурного коэффициента должно быть 0,00385°С-1, эталонных – 0,03925°С-1. Диапазон измеряемой температуры: от-196,0°С до 600,0°С. К несомненным достоинствам следует отнести высокий коэффициент точности, близкую к линей характеристику «Температура-сопротивление», стабильные параметры. Недостаток – наличие драгметаллов увеличивает стоимость конструкции. Необходимо заметить, что современные технологии позволяют минимизировать содержание этого металла, что делает возможным снижение стоимости продукции.

Основная область применения – контроль температуры различных технологических процессов. Например, такой прибор может быть установлен в трубопроводе, в котором плотность рабочей среды сильно зависит от температуры. В этом случае показания вихревой расходометра корректируются информацией о температуре рабочей среды.

Датчик термопреобразователь ТСП 5071Датчик термопреобразователь ТСП 5071Датчик термопреобразователь ТСП 5071 производства Элемер

Никелевые термометры сопротивления

Температурный коэффициент (далее ТК) у данного типа измерительных устройств самый высокий — 0,00617°С-1. Диапазон измеряемых температур также существенно уже, чем у платиновых ЧЭ (от -60,0°С до 180,0°С). Основное достоинство данных приборов – высокий уровень выходного сигнала. В процессе эксплуатации следует учитывать особенность, связанную с приближением температуры нагрева к точке Кюри (352,0°С), вызывающую существенное изменение параметров ввиду непредсказуемого гистерезиса.

Данные устройства практически не используются, поскольку в большинстве случаев их можно заменить приборами с медными чувствительными элементами, которые существенно дешевле и технологичнее (проще в производстве).

Медные датчики (ТСМ)

ТК медных измерительных приборов – 0,00428°С-1, диапазон измеряемых температур немного уже, чем у никелевых аналогов (от -50,0°С до 150°С). К несомненным преимуществам медных измерителей следует отнести их относительно невысокую стоимость и наиболее близкую к линейной характеристику «температура-сопротивление». Но, узкий диапазон измеряемых температур и низкие параметры удельного сопротивления существенно ограничивают сферу применения термопреобразователей ТСМ.

Внешний вид термопреобразователя ТСМ 1088 1Внешний вид термопреобразователя ТСМ 1088 1Внешний вид термопреобразователя ТСМ 1088 1

Но, тем не менее, медные датчики рано списывать, есть немало примеров удачных реализаций, например, ТХА Метран 2700, который предназначен как для различных видов промышленности, но также удачно используется в ЖКХ.

Учитывая, что платиновые терморезисторы наиболее востребованы, рассмотрим варианты их конструктивного исполнения.

Типовые конструкции платиновых термосопротивлений

Наиболее распространение получило исполнение ЧЭ в ПТС, называемое «свободной от напряжения спиралью», у зарубежных изготовителей оно проходит под термином «Strain free». Упрощенный вариант такой конструкции представлен ниже.

 Конструктивное исполнение «Strain free» Конструктивное исполнение «Strain free»Конструктивное исполнение «Strain free»

Обозначения:

  • А – Выводы термоэлектрического элемента.
  • В – Защитный корпус.
  • С – Спираль из платиновой проволоки.
  • D – Мелкодисперсный наполнитель.
  • E – Глазурь, герметизирующая ЧЭ.

Как видно из рисунка, четыре спирали из платиновой проволоки, размещают в специальных каналах, которые потом заполняются мелкодисперсным наполнителем. В роли последнего выступает очищенный от примесей оксид алюминия (Al2O3). Наполнитель обеспечивает изоляцию между витками проволоки, а также играет роль амортизатора при вибрациях или когда происходит ее расширение, вследствие нагрева. Для герметизации отверстий в защитном корпусе применяется специальная глазурь.

На практике встречается много вариаций типового исполнения, различия могут быть в дизайне, герметизирующем материале и размерах основных компонентов.

Исполнение Hollow Annulus.

Данный вид конструкции относительно новый, она разрабатывалась для использования в атомной индустрии, а также на объектах особой важности. В других сферах датчики данного типа практически не применяются, основная причина этого высокая стоимость изделий. Отличительные особенности высокая надежность и стабильные характеристики. Приведем пример такой конструкции.

Пример исполнения «Hollow Annulus»Пример исполнения «Hollow Annulus»Пример исполнения «Hollow Annulus»

Обозначения:

  • А – Выводы с ЧЭ.
  • В – Изоляция выводов ЧЭ.
  • С – Изолирующий мелкодисперсный наполнитель.
  • D – Защитный корпус датчика.
  • E – Проволока из платины.
  • F – Металлическая трубка.

ЧЭ данной конструкции представляет собой металлическую трубку (полый цилиндр), покрытый слоем изоляции, сверху которой наматывается платиновая проволока. В качестве материала цилиндра используется сплав с температурным коэффициентом близким к платине. Изоляционное покрытие (Al2O3) наносится горячим напылением. Собранный ЧЭ помещается с защитный корпус, после чего его герметизируют.

Для данной конструкции характерна низкая инерционность, она может быть в диапазоне от 350,0 миллисекунд до 11,0 секунд, в зависимости от того используется погружаемый или монтированный ЧЭ.

Пленочное исполнение (Thin film).

Основное отличие от предыдущих видов заключается в том, что платина тонким слоем (толщиной в несколько микрон) напыляется на керамическое или пластиковое основание. На напыление наносится стеклянное, эпоксидное или пластиковое защитное покрытие.

Миниатюрный пленочный датчикМиниатюрный пленочный датчикМиниатюрный пленочный датчик

Это наиболее распространенный тип конструкции, основные достоинства которой заключаются в невысокой стоимости и небольших габаритах. Помимо этого пленочные датчики обладают низкой инерционностью и относительно высоким внутренним сопротивлением. Последнее практически полностью нивелирует воздействие сопротивления выводов на показания прибора (таблицы термосопротивлений можно найти в сети).

Что касается стабильности, то она уступает проволочным датчикам, но следует учитывать, что пленочная технология усовершенствуется год от года, и прогресс довольно ощутим.

Стеклянная изоляция спирали.

В некоторых дорогих ТС платиновую проволоку покрывают стеклянной изоляцией. Такое исполнение обеспечивает полную герметизацию ЧЭ и увеличивает влагостойкость, но сужает диапазон измеряемой температуры.

Класс допуска

Согласно действующим нормам допускается определенное отклонение от линейной характеристики «температура-сопротивление». Ниже представлена таблица соответствия класса точности.

Таблица 1. Классы допуска.

Класс точностиНормы допуска

°C |t |

Диапазон измерения температуры
Платиновые датчикиМедныеНикелевые
ПроволочныеПленочные
AA±0,10+0,0017-50°C …250°C-50°C …150°Cxx
A±0,15+0,002-100°C …450°C-30°C …300°C-50°C …120°Cx
B±0,30+0,005-196°C …660°C-50°C …500°C-50°C …200°Cх
С±0,60+0,01-196°C …660°C-50°C …600°C-180°C …200°C-60°C …180°C

Приведенная в таблице погрешность отвечает текущим нормам.

Схемы включения ТСМ/ТСП

Существует три варианта подключения:

  • 2-х проводное (см. А на рис. 7), этот наиболее простой способ используется в тех случаях, когда точность результатов не критична. Дополнительную погрешность создает номинальное сопротивление проводников, которыми подключается датчик. Обратим внимание, что для классов точности A и AA данная схема включения неприемлема. Схемы включения ТССхемы включения ТСРисунок 7. Двухпроводная, трехпроводная и четырехпроводная схема включения термометра сопротивления
  • 3-х проводное (В). Такой вариант обладает более высокой точностью, чем 2-х проводная схема вариант подключения. Это происходит за счет того, что появляется возможность измерить сопротивление монтажных проводов, чтобы учесть их воздействие.
  • 4-х проводное. Этот вариант позволяет полностью исключить воздействие сопротивления монтажных проводов на результаты измерений.

В измерительных приборах ТС, как правило, включен по мостовой схеме.

Пример подключения по мостовой схемеПример подключения по мостовой схемеПример подключения по мостовой схеме вторичного прибора (pt100) для измерения температуры воздуха

Обратим внимание, что под rл.с. в электрической схеме подразумевается сопротивление линий связи, то есть проводов, которыми подключен датчик.

Обслуживание

Информация о ТО температурного датчика указана в паспорте прибора или инструкции эксплуатации, там же приводится типовые неисправности и способы их ремонта, рекомендуемая длина кабеля для подключения, а также друга полезная информация.

Термометры сопротивления не требуют специального ТО, в задачу обслуживающего персонала входит:

  • Проверка условий, в которых эксплуатируется датчик.
  • Внешний осмотр на предмет целостности конструкции и кабельных соединений, проверка хода подвижного штуцера (если таковой имеется).
  • Помимо этого проверяется наличие пломб.
  • Проверяется заземление.

Такой осмотр должен проводиться с периодичностью один раз в месяц или чаще.

Помимо этого должна проводиться поверка приборов, с использованием эталонного датчика, например, ЭТС 100.

Платиновый эталонный ПТС (датчик ЭТС 100)Платиновый эталонный ПТС (датчик ЭТС 100)Платиновый эталонный ПТС (датчик ЭТС 100)

Для градуировки датчиков используются специальные таблицы, в качестве примера приведена одна из них для термосопротивления pt100. Саму методику калибровки мы приводить не будем, ее описание несложно найти в сети.

Градуировочная таблица для терморезистора pt100Градуировочная таблица для терморезистора pt100Градуировочная таблица для терморезистора pt100 (фрагмент, без указания пределов градуировки измерений)

Что касается методики поверки эталонных платиновых датчиков, то она должна производиться на специальных реперных точках.

Nothing found for Wp-Content Uploads 2018 03 908 2337 00 000_Re_Ts_03_2018 Pdf

Декларация на ТР ЕАЭС 037/2016...

ЗАО НПК "Эталон" оформлена декларация на извещатели пожарные взрывозащищенные на соответствие требованиям об ограничении применения опасных веществ в изделии электротехники и радиоэлектроники....

Новые схемы подключения оповещателей...

Уважаемые заказчики! Сообщаем об изменении схем подключения оповещателей световых ЕхОППС-1В и звуковых ЕхОППЗ-2В с питанием постоянным током 12В. Выпуск изделий с новой схемотехникой запланирован на начало 2020г. За более подробной информацией о сроках и изменениях просьба обр...

25-я международная выставка Securika Moscow 2019

Цифровые датчики давления "Эталон-17"...

Обзор отечественных производителей цифровых датчиков давления, которые не только создали интересный и перспективный продукт, но и закрепились с ним на рынке, сумев вывести в серийное производство и составить конкуренцию зарубежным приборам. Опубликовано — Отраслевой научно-те...

ЗАО НПК «ЭТАЛОН» награждено Почетной грамотой ПАО «О...

ЗАО НПК «ЭТАЛОН» награждено Почетной грамотой ПАО «ОДК-Сатурн» за значительный вклад в реализацию опытно-конструкторских работ шифр «М90ФР» и шифр «М70ФРУ реверс», выполненных в рамках реализации программы «Ускоренное развитие оборонно-промышленного комплекса «Государственной пр...

ЕхИП535-1В класса В...

С 1 февраля 2018 года извещатели пожарные взрывозащищенные ЕхИП535-1В выпускаются по классу В согласно ГОСТ 53325-2012....

Оборудование ЗАО НПК "ЭТАЛОН" в проекте "Сахалин-2"...

По итогам проведения квалификационного отбора российских производителей и поставщиков нефтегазового оборудования для строительства третьей технологической линии завода СПГ в рамках нефтегазового проекта "Сахалин-2" ЗАО НПК "Эталон" включено в список рекомендованных производителей...

ТСП-8040 и Дон-17 в систему КСУ ТС "Manager-300"...

Датчики давления и термопреобразователь сопротивления ТСП-8040 применены в корабельной системе управления техническими средствами "Manager-300" разработанной АО "Морские Навигационные Системы". Свидетельство о типовом одобрении морского регистра...

Новый этап партнёрства с ГК ЭРВИСТ...

Группа компаний ЭРВИСТ и НПК «Эталон» заключили новый договор о сотрудничестве, консигнационном складе и совместной разработке и продвижении продукции. Группа компаний ЭРВИСТ – ведущий поставщик оборудования систем безопасности во взрывозащищенном и специальных исполнениях ...

Новая конструкция ручных извещателей....

В связи с требованиями ГОСТ 53325-2012 в части ручных извещателей ЗАО НПК "ЭТАЛОН" были разработаны приборы в новой конструкции: 1) извещатель ручной ЕхИП535-1В 2) устройство дистанционного пуска ЕхУДП1, ЕхУДП2 (на фото) Конструктивные особенности: 1) Соответствие классу В - ...

Датчики давления Дон17М в составе азотных станций...

Датчики давления Дон-17М производства ЗАО НПК «Эталон» теперь в составе высокотехнологичных азотных станций модульного типа для выделения азота в газообразном виде из атмосферного воздуха. Установки данной категории представляют единый блок-бокс, внутри которого расположено необ...

Получен новый патент на полезную модель...

Извещатель пожарный ручной, содержащий корпус, в полости которого размещены, схемная плата с выключателем с подпружиненным нажимным элементом и подключенными к схемной плате электрическими контактами и приводным механизмом. Читать полностью...

Новая статья в разделе "Публикации" для материалов...

Ввод в действие новой редакции ГОСТ Р 53325-2012 в части требований к извещателям пожарным ручным вызывает у разработчиков данных изделий немало вопросов. Читать статью...

ЗАО НПК "ЭТАЛОН" аккредитовано выполнять работы и ок...

В соответствии с постановлением правительства Российской Федерации от 17 октября 2011г. №845 "О Федеральной службе по аккредитации" и на основании результатов экспертизы представленных документов Федеральной службой по аккредитации принято решение выдать ЗАО НПК "ЭТАЛОН" аттестат...

ЗАО НПК "ЭТАЛОН" - участник выставки "Нефть и Газ / ...

С 23 по 26 июня приглашаем вас в ЦВК "Экспоцентр" на стенд Н311 в павильон 8 зал 2. ...

Теория / Блог компании ЭФО / Хабр

Недавно мне повезло побывать на производстве датчиков температуры, а точнее на швейцарском предприятии IST-AG, где делают платиновые и никелевые термосопротивления (RTD).

По этому поводу публикую две статьи, в которых читатель найдет довольно подробное описание этого типа датчиков, путеводитель по основным этапам производственного процесса и обзор возможностей, которые появляются при использовании тонкопленочных технологий.

В первой статье разбираемся с теоретической базой. Не слишком увлекательно, но весьма полезно.

(они же — термосопротивления или RTD)

Сначала имеет смысл разобраться с терминологией. Если вы хорошо знакомы с вопросом, то смело переходите ко второй части статьи. А может быть и сразу к третьей.

Итак, под определение «датчик температуры» попадают тысячи самых разных изделий. Под датчиком можно понимать и готовое измерительное устройство, где на дисплее отображается значение температуры в градусах, и интегральную микросхему с цифровым сигналом на выходе, и просто чувствительный элемент, на базе которого строятся все остальные решения. Сегодня мы говорим только о чувствительных элементах, которые, впрочем, тоже будем называть словом «датчик».

Термометры сопротивления, которые также известны как термосопротивления и RTD (Resistance Temperature Detector) — это чувствительные элементы, принцип работы которого хорошо понятен из названия — электрическое сопротивление элемента растет с увеличением температуры окружающей среды и наоборот. Вероятно вы слышали о термосопротивлениях как о платиновых датчиках температуры типа Pt100, Pt500 и Pt1000 или как о датчиках 50М, 50П, 100М или 100П.

Иногда термосопротивления путают с термисторами или термопарами. Все эти датчики используются в похожих задачах, но, даже несмотря на то что термисторы тоже являются преобразователями температура-сопротивление, нельзя путать термосопротивления, термисторы и термопары между собой. О разнице в строении и назначении этих элементов написана уже тысяча статьей, так что я, пожалуй, не буду повторяться.

Отмечу главное: средний термометр сопротивления стоит в разы дороже, чем средний термистор и термопара, но только термосопротивления имеют линейную выходную характеристику. Линейность характеристики, а также гораздо более высокие показатели по точности и повторяемости результатов измерений, делают термосопротивления востребованными несмотря на разницу в цене.



Если коротко, характеристики термосопротивлений можно разбить на три группы:
  1. Номинальная статическая характеристика (НСХ) и точность
  2. Диапазон температур, на котором определяется НСХ и обеспечивается заявленная точность
  3. Корпус датчика, тип и длина выводов

На мой взгляд, пояснений требует только первый пункт.

Номинальная статическая характеристика (НСХ)

НСХ — это функция (на практике чаще таблица значений), которая определяет зависимость сопротивление-температура.

Зависимость R(T), конечно, не является абсолютно линейной — на самом деле выходная характеристика термосопротивления описывается полиномом с известными коэффициентами. В простейшем случае это полином второй степени R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2), где R0 — номинальное сопротивление датчика, то есть значение сопротивления при 0°C.


Вид полинома и его коэффициенты описываются в различных национальных и международных стандартах. Действующий российский стандарт — ГОСТ 6651-2009. В Европе чаще используют DIN 60751 (он же IEC-751), однако одновременно с ним действует DIN 43760, в Северной Америке популярен стандарт ASTM E1137 и так далее. Несмотря на то что некоторые стандарты согласованы между собой, в целом картина довольно печальная и единого индустриального стандарта по факту не существует.

Наиболее популярные типы термосопротивлений — это платиновые датчики (Pt 3850, Pt 3750, Pt 3911 и др.), никелевые (Ni 6180, Ni 6720 и др.) и медные термосопротивления, например Cu 4280. Каждому типу датчиков соответствует свой полином R(T).


Приведенные наименования содержат название металла, который используется при изготовлении датчика, и коэффициент, который описывает отношение сопротивления датчика при 0 к сопротивлению при 100°C. Этот коэффициент, вместе со значением R0, определяет наклон функции R(T).


В разношерстных стандартах и, как следствие, в спецификациях на конкретные датчики, этот коэффициент может выражаться по-разному. Например, для платинового датчика может быть указан коэффициент альфа равный 0.00385 °C-1, или температурный коэффициент 0.385%/°C, или TCR = 3850 ppm/K, однако во всех трех случаях подразумевается одна и та же зависимость R(T).

Используемый металл однозначно определяет степень полинома R(T), а коэффициенты полинома определяются температурным коэффициентом металла.

Например, для всех платиновых датчиков функция R(T) имеет следующий вид:

R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2) при T > 0
R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x (T-100) x T3) при T < 0
где коэффициенты выбираются в зависимости от типа платины:

  • Pt 3850 ppm/K (наиболее распространенная характеристика современных термосопротивлений)
    A = 3.9083 x 10-3 °C-1
    B = -5.775 x 10-7 °C-2
    C = -4.183 x 10-12°C-4
  • Pt 3911 ppm/K (характеристика остается востребованной в РФ, т.к. в прошлом только она была внесена в ГОСТ)
    A = 3.9692 x 10-3 °C-1
    B = -5.829 x 10-7 °C-2
    C = -4.3303 x 10-12°C-4

Автомобильному стандарту Pt 3770 ppm/K, американскому Pt 3750 ppm/K или японскому Pt 3916 ppm/K будут соответствовать другие наборы коэффициентов.

Та же логика действует для меди и никеля. Например, НСХ всех никелевых датчиков описывается полиномом шестой степени:

R(T) = R0 (1 + A x T + B x T2 + C x T3 + D x T4 + E x T5 + F x T6)
где коэффициенты определяются температурным коэффициентом никеля (Ni 6180 ppm/K, Ni 6720 ppm/K и т.д.).

Осталось сказать о последнем параметре НСХ термометров сопротивления — о номинальном сопротивлении R0. Чаще всего используются датчики со стандартным R0 — 50, 100, 500 или 1000 Ом, однако иногда требуются тремосопротивления с R0 = 2000 и даже 10000 Ом, а также датчики с «не кратным» номинальным сопротивлением.


То есть каждому типу термосопротивления может соответствовать несколько НСХ с разными номинальными сопротивлениями R0. Для наиболее распространенных в РФ характеристик используют стандартные обозначения: Pt100 и Pt1000 соответствуют платине с температурным коэффициентом 3850 ppm/K и R0 = 100 и 1000 Ом соответственно. Унаследованные из советских справочников обозначения 50П и 100П — это датчики из платины с коэффициентом 3911 ppm/K и R0 = 50 и 100 Ом, а датчики известные как 50М и 100М — это медь 4280 ppm/K с номинальным сопротивлением 50 и 100 Ом.

Точность датчика
Точность термосопротивления — это то, насколько зависимость R(T) реального датчика может отклониться от идеальной НСХ. Для обозначения точности термосопротивлений используют понятие класса допуска (от же класс точности).

Класс допуска определяет максимальное допустимое отклонение от номинальной характеристики, причем задается это отклонение как функция температуры — при нуле градусов фиксируется наименьшее допустимое отклонение, а при уменьшении или увеличении температуры диапазон допустимых значений линейно увеличивается.


Когда дело касается классов допуска, бардак в действующих стандартах только усугубляется — даже названия классов в разных источниках могут отличаться.

Другие названия Допуск, °С
Класс АA
Class Y
1/3 DIN
1/3 B
F 0.1 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.1 (если речь о намоточном датчике)
±(0.1 + 0.0017 |T|)
Класс A
1/2 DIN
1/2 B
F 0.15 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.15 (если речь о намоточном датчике)
±(0.15 + 0.002 |T|)
Класс B
DIN
F 0.3 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.3 (если речь о намоточном датчике)
±(0.3 + 0.005 |T|)
Класс C
Class 2B
Class BB
F 0.6 (если речь о тонкопленочном датчике)
W 0.6 (если речь о намоточном датчике)
±(0.6 + 0.01 |T|)
- Class K
1/10 DIN
±(0.03 + 0.0005 |T|)
- Class K
1/5 DIN
±(0.06 + 0.001 |T|)

Приведенные в таблице допуски соответствуют большинству действующих стандартов для платиновых датчиков 3850 ppm/K, включая ГОСТ и европейский DIN 60751 (IEC-751), который с большой натяжкой можно назвать общепринятым. Однако и здесь есть исключенияНапример, в американском стандарте ASTM E1137 классы допуска платиновых датчиков именуются Grade и определяются иначе:
Grade A ±(0.25 + 0.0042 |T|)
Grade B ±(0.13 + 0.0017 |T|)


Если же говорить о платине с другими температурными коэффициентами или о никелевых и медных датчиках, то можно обнаружить и другие определения допусков.

Класс допуска описывает не только максимальную величину допуска, но и диапазон температур, на котором этот допуск гарантируется. Вы, наверное, уже догадались, что в разных стандартах эти диапазоны могут существенно отличаться. Это действительно так, причем диапазон температур зависит не только от класса допуска и типа датчика, но и от технологии, по которой выполнен датчик — у намоточных датчиков диапазон всегда шире.

О том, что такое намоточные и тонкопленочные датчики — чуть ниже.

На картинке — кассы допуска для платиновых датчиков с температурным коэффициентом 3850 по стандарту DIN 60751 (IEC-751).

Определения классов допуска для тонкопленочных и намоточных платиновых датчиков Pt 3850 ppm/K
Тонкопленочный датчик Pt 3850 ppm/K Намоточный датчик Pt 3850 ppm/K
Класс допуска Диапазон температур Класс допуска Диапазон температур
DIN 60751 (IEC-751) / ГОСТ DIN 60751 (IEC-751) ГОСТ
Класс АА
(F 0.1)
0… +150°С Класс АА
(W 0.1)
-100… +350°С -50… +250°С
Класс А
(F 0.15)
-30… +300°С Класс А
(W 0.15)
-100… +450°С
Класс B
(F 0.3)
-50… +500°С Класс B
(W 0.3)
-196… +600°С -196… +660°С
Класс С
(F 0.6)
-50… +600°С Класс С
(W 0.6)
-196… +600°С -196… +660°С


К слову, если в документации на термосопротивление указан диапазон измеряемых температур, который шире диапазона, предусмотренного указанным классом допуска, то заявленный класс допуска не будет действовать на всём рабочем диапазоне. Например, если датчик Pt1000 класса A предназначен для измерения температур от -200 до +600°C, то он будет иметь точность ±(0.15+0.002|T|) только при температурах до +300°C, а дальше скорее всего будет обеспечиваться класс В.

Я привожу все эти подробности о терминологии и разночтениях в стандартах чтобы донести одну простую мысль: выбирая термосопротивление легко запутаться и неверно истолковать характеристики элемента. Важно понимать какие именно требования вы предъявляете к элементу (в абсолютных цифрах, а не в классах) и сравнивать их с абсолютными цифрами из документации на конкретный датчик.



Итак, термосопротивления представляют собой резисторы, выполненные из платины или, реже, из никеля или меди. Выше уже упоминались две технологии — намоточная (проволочная) и тонкопленочная.

Намоточные датчики — это термосопротивления, выполненные на основе спиралей из металлической проволоки. Существует два основных способа изготовления намоточных датчиков. В первом случае проволока наматывается на стеклянный или керамический цилиндр, после чего конструкция покрывается изолирующим слоем из стекла. Второй способ — это помещение металлических спиралей в каналы внутри керамического цилиндра.

При изготовлении тонкопленочных датчиков на керамическую подложку напыляется тонкий слой металла, который образует токопроводящую дорожку, так называемый меандр. После этого датчик покрывается изолирующим слоем из стекла.


Большинство современных термосопротивлений выполняется по одной из этих трёх технологий. В источниках встречаются противоречивые мнения о том, какая конструкция более устойчива к вибрациям или перепадам температур. Оценки стоимости датчиков разных конструкций тоже сильно разнятся.

На деле принципиальных отличий между характеристиками датчиков разной конструкции нет, цены на тонкопленочные и намоточные датчики также находятся в одном диапазоне.

В большинстве случаев совершенно не важно как именно устроен датчик — при выборе компонента имеет значение только соотношение цены и характеристик конкретного элемента (нужно только не забывать что классы допуска для тонкопленочных датчиков определены на более узком диапазоне температур). Однако в некоторых задачах тонкопленочные датчики осознанно предпочитают намоточным. На это есть три главных причины:

  1. Высокие номинальные сопротивления. Тонкопленочная технология позволяет производить датчики с R0=1000 Ом той же ценой, что и датчики с номинальным сопротивлением 50, 100 или 500 Ом. К тому же, изготавливаются датчики и с более высоким номинальным сопротивлением, например 2000 и 10000 Ом.
  2. Малый размер. Тонкопленочный датчик можно сделать гораздо более миниатюрным по сравнению с намоточным. Стандартный датчик Pt1000, например, может иметь габариты всего 1.6 x 1.2 мм.
  3. Прямоугольная форма и миниатюрный размер пленочных датчиков позволяют выпускать не только выводные термосопротивления, но и SMD-компоненты стандартных размеров — 1206, 0805 и так далее.

У тонкопленочной технологии есть и другие интересные свойства, позволяющие, например, сократить время отклика датчика температуры или изготовить на базе термосопротивлений датчики скорости потока. Об этом будем говорить в следующей статье, которая полностью посвящена процессу изготовления тонкопленочных датчиков.
В заключении традиционно благодарю читателя за внимание и напоминаю, что вопросы по применению продукции, о которой мы пишем на хабре, можно также задавать на email, указанный в моем профиле.

upd #1: Статья «Термосопротивления: производственный процесс» опубликована.

upd #2: все упомянутые датчики и модули доступны со склада. Больше информации на efo-sensor.ru

Термопреобразователи сопротивления. Характеристики, расшифровка условного обозначения термопреобразователей сопротивления ТСМ, ТСП, ТСПУ, ТСМУ, Метран.

1. Общие сведения о термопреобразователях сопротивления.

Термопреобразователи сопротивления относятся к числу наиболее распространенных преобразователей температуры, используемых в цепях измерения и регулирования. Термопреобразователи сопротивления выпускаются многими отечественными и зарубежными фирмами, такими как «Термико», «Элемер» (Московск. обл.), «Навигатор», «Термоавтоматика» (Москва), «Тепло- прибор» (г. Владимир и г. Челябинск), Луцкий приборостроительный завод (Украина), Siemens, Jumo (Germany), Honeywell, Foxboro, Rosemount (USA), Yokogawa (Япония) и др.

Термометром сопротивления называется комплект для измерения температуры, включающий термопреобразователь, основанный на зависимости электрического сопротивления от температуры, и вторичный прибор, показывающий значение температуры в зависимости от измеряемого сопротивления. Для измерения температуры термопреобразователь сопротивления необходимо погрузить в контролируемую среду и каким-либо прибором измерить его сопротивление. По известной зависимости между сопротивлением термопреобразователя и температурой можно определить значение температуры. Таким образом, простейший комплект термометра сопротивления (рис. 1, а) состоит из термопреобразователя сопротивления (ТС), вторичного прибора (ВП) для измерения сопротивления и соединительной линии (ЛC) между ними (она может быть двух, трех или четырехпроводной).


Рис. 1. Схемы термометров сопротивления:

а — термопреобразователь с вторичным прибором; б — термопреобразователь с нормирующим преобразователем; ТС — термопреобразователь сопротивления; ВП, ВП1, ВП2 — вторичные приборы; ЛС — линии связи; НП — нормирующий преобразователь; БРТ — блок размножения токового сигнала

В качестве вторичного прибора обычно используются аналоговые или цифровые приборы (например, КСМ-2, РП-160, Технограф, РМТ-39/49), реже — логометры (например, Ш-69001). Шкалы вторичных приборов градуируются в градусах Цельсия.

Широко применяются схемы с нормированием выходного сигнала термопреобразователей (рис. 1, б). В этом случае линией связи термопреобразователь сопротивления соединяется с нормирующим преобразователем НП (например, Ш-9321, ИПМ-0196 и т.п.), имеющим унифицированный выходной сигнал (например, 0...5 или 4...20 мА). Для использования в нескольких измерительных каналах этот сигнал размножается блоком размножения БРТ и затем поступает к нескольким вторичным приборам (ВП-1, ВП-2 и т.п.) или иным потребителям. Очевидно, что в этом случае вторичными приборами должны быть миллиамперметры. Выпускаются преобразователи сопротивления, в головке которых располагается схема нормирования, т.е. их выходным сигналом является ток 0...5, 4...20 мА или цифровой сигнал (интеллектуальные преобразователи). В таком случае необходимость использования нормирующего преобразователя НП в виде отдельного блока отпадает. Термопреобразователи сопротивления с выходным унифицированным сигналом имеют в своем обозначении букву У (например, ТСПУ, ТСМУ). Характеристики этих преобразователей и с цифровым выходным сигналом (Метран-286) приведены в табл. 1.

Таблица 1

Технические данные термопреобразователей сопротивления

Тип Термопреобразователя сопротивления

Класс до­пуска

Интервал использования, °С

Пределы допускаемых отклонений ± Δ t, °С

ТСМ

А

В

С

-50...120

-200... 200

-200... 200

0,15+ 0,0015 *|t|

0,25 + 0,0035 *|t|

0,50 + 0,0065 *t|

ТСП

А

В

С

-200...650

-200...850

-100...300 и 850...1100

0,15 + 0,002 *|t|

0,30 + 0,005 *|t|

0,60 + 0,008 *|t|

ТСПУ

0...600

0,25; 0,5 % (приведенная)

ТСМУ

-50... 180

0,25; 0,5 % (приведенная)

КТПТР

1

2

0...180 по Δ t

0,05 + 0,001Δ t 0,10 + 0,002Δ t

Метран 286 выход 4...20 мА HART протокол

-

0...500 (с 100П)

0,25 (цифровой сигнал) 0,3 (токовый сигнал)

Для изготовления термопреобразователей сопротивления (ТС) могут использоваться либо чистые металлы, либо полупроводниковые материалы. Электрическое сопротивление чистых металлов увеличивается с ростом температуры (их температурный коэффициент достигает 0,0065 К-1, т.е. сопротивление увеличивается на 0,65% при увеличении температуры на один градус). Полупроводниковые термопреобразователи сопротивления имеют отрицательный температурный коэффициент (т.е. их сопротивление уменьшается с ростом температуры), доходящий до 0,15 К-1. Полупроводниковые ТС не используются в системах технологического контроля для измерения температуры, так как требуют периодической индивидуальной градуировки. Обычно они используются как индикаторы температуры в схемах компенсации температурной погрешности некоторых средств измерения (например, в схемах кондуктометров).

Термопреобразователи сопротивления из чистых металлов, получившие наибольшее распространение, изготавливают обычно из тонкой проволоки в виде намотки на каркас или спирали внутри каркаса. Такое изделие называется чувствительным элементом термопреобразователя сопротивления. Для предохранения от повреждений чувствительный элемент помещают в защитную арматуру. Достоинством металлических ТС является высокая точность измерения температуры (при невысоких температурах выше, чем у термоэлектрических преобразователей), а также взаимозаменяемость. Металлы для чувствительных элементов (ЧЭ) должны отвечать ряду требований, основными из которых являются требования стабильности градуировочной характеристики и воспроизводимости (т.е. возможности массового изготовления ЧЭ с одинаковыми в пределах допускаемой погрешности градуировочными характеристиками). Если хотя бы одно из этих требований не выполняется, материал не может быть использован для изготовления термопреобразователя сопротивления. Желательно также выполнение дополнительных условий: высокий температурный коэффициент электрического сопротивления (что обеспечивает высокую чувствительность — приращение сопротивления на один градус), линейность градуировочной характеристики R(t) = f(t), большое удельное сопротивление, химическая инертность.

По ГОСТ Р50353-92 термопреобразователи сопротивления могут изготавливаться из платины (обозначение ТСП), из меди (обозначение ТСМ) или никеля (обозначение ТСН). Характеристикой ТС является их сопротивление R0 при 0 °С, температурный коэффициент сопротивления (ТКС) и класс.

Наличие в металлах примесей уменьшает температурный коэффициент электросопротивления, поэтому металлы для термопреобразователя сопротивления должны иметь нормированную чистоту. Поскольку ТКС может изменяться с изменением температуры, показателем степени чистоты выбрана величина W100 — отношение сопротивлений ТС при 100 и 0 °С. Для ТСП W100 = 1,385 или 1,391, для ТСМ W100 = 1,426 или 1,428. Класс термопреобразователя сопротивления определяет допускаемые отклонения и от номинальных значений, что, в свою очередь, определяет допускаемую абсолютную погрешность Δt преобразования ТС. По допускаемым погрешностям ТС подразделяются на три класса — А, В, С, при этом платиновые ТС обычно выпускаются классов А, В, медные — классов В, С. Существует несколько стандартных разновидностей ТС. Номинальной статической характеристикой (НСХ) термопреобразователя сопротивления  является зависимость его сопротивления R, от температуры t

Rt = f(t)

Условное обозначение их номинальных статических характеристик (НСХ) состоит из двух элементов — цифры, соответствующей значению R0 и буквы, являющейся первой буквой названия материала (П — платина, М — медь, Н — никель). В международном обозначении перед значением R0 расположены латинские обозначения материалов Pt, Cu, Ni. НСХ термопреобразователей сопротивления записывается в виде:

Rt = Wt * R0

где Rt — сопротивление ТС при температуре t, Ом; Wt — значение отношения сопротивлений при температуре t к сопротивлению при 0°С (R0). Значения Wt выбираются из таблиц ГОСТ Р50353-92. Диапазоны применения термопреобразователей сопротивления различных типов и классов, формулы расчета предельных погрешностей и НСХ приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 2

Номинальные статические характеристики термопреобразователей сопротивления

t°C

   ТС, R1, Ом

t°C

   ТС, R1, Ом

W100 = 1,3910

W100 = 1,4280

W100 = 1,3910

W100 = 1,4280

50П

100П

50М

100М

50П

100П

50М

100М

-240

1,35

2,70

-  

-  

650

166,55

333,10

-

-

-200

8,65

17,31

6,08

12,16

700

174,46

348,93

-

-

-160

17,27

34,55

14,81

29,62

750

1 82,23

364,47

-

 -

-120

25,68

51,36

23,84

47,69

800

1 89,86

379,72

-

-

-80

33,97

67,81

32,71

65,42

850

197,33

394,67

-

-40

42,00

84,01

41,40

82,81

900

204,66

409,33

-

-

0

50,00

100,00

50,00

100,00

950

211,85

423,70

-

-

50

59,85

119,71

60,70

121,40

1000

218,89

437,78

 -

-

100

69,55

139,10

71,40

142,80

1050

225,78

451,56

-

-

150

79,11

158,22

82,08

164,19

1100

232,52

465,05

 -

-

200

88,51

177,03

92,79

185,58

1150

 -

-

 -

-

250

97,77

195,55

-

-

1200

-

-

-

-

300

106,89

213,78

-

-

1250

-

-

-

-

350

115,85

231,71

-

 -

1300

-

-

-

-

400

124,68

249,36

-

-

1400

-

 -

-

 -

450

133,35

266,71

-

-

1500

 -

-

-

-

500

141,88

283,76

-

 -

1600

-

-

-

-

550

150,25

300,51

-

-

1700

-

-

-

-

600

158,48

316,96

-

-

 -

-

 -

-

 -

Продолжение статьи здесь: Термопреобразователи сопротивления. Устройство, характеристики, схемы термопреобразователей сопротивления.

50071-12: ТСП, ТСМ Термопреобразователи сопротивления

Назначение

Термопреобразователи сопротивления ТСП, ТСМ (далее по тексту - термопреобразователи или ТС) предназначены для измерений температуры различных сред. Данные по назначению и измеряемой среде в зависимости от конструктивного исполнения ТС приведены в таблице 1.

Таблица 1

Обозначение конструктивного исполнения ТП

Назначение, измеряемая среда

ТСМ 0101

Предназначены для измерения температуры жидкостей на глубине до 30 метров

ТСП 0301, ТСП 0303, ТСП 0304, ТСП 0311, ТСП 0313, ТСП 0501, ТСМ 0503, ТСП 0505, ТСП 0604, ТСП 1107, ТСМ 1107, ТСМ 9201, ТСП 9201, ТСП 9203, ТСМ 9203, ТСП 9204, ТСМ 9204; ТСП 9417, ТСМ 9417, ТСП 9511, ТСП 9512, ТСМ 9622, ТСМ 9623, ТСП 9707, ТСП 9714, ТСМ 9714, ТСП 9716, ТСП 9807

Для измерения температуры жидких, газообразных сред и твердых тел, не разрушающих защитную арматуру

ТСП 9721, ТСМ 9721, ТСП ВТ, ТСМ ВТ

Для измерения температуры жидких и газообразных сред

ТСП 0907,ТСМ 0907

Для измерения температуры твердых тел, например, подшипников скольжения

ТСП 9307

Для измерения температуры жидких и газообразных сред в химической и газовой промышленности и в криогенной технике

ТСП 9422,ТСМ 9422

Для измерения температуры твердых тел, а также, для измерения температуры в зонах расплава материала термо-пластавтоматов и на линиях производства химического волокна

ТСП 9423,ТСМ 9423

Для оперативного измерения температуры жидких, газообразных и сыпучих веществ, в частности, для измерения температуры в сухих и влажных средах, пищевых, промышленных и сельскохозяйственных продуктах

ТСП 9501, ТСМ 9501, ТСП 9502, ТСМ 9502

Для измерения температуры обмоток электрических машин

ТСМ 9509

Для измерения температуры жидких и газообразных сред в трубопроводах, котлах, паротурбинных и газотурбинных установках на объектах теплоэнергетики

ТСП 9515, ТСМ 9515

Для измерения температуры в газоперекачивающих установках типа ГПУ-10 «Волна»

ТСП 9720

Для измерения температуры стерилизуемых растворов в герметично укупоренных флаконах

ТСП 9801

Для измерения температуры воздушной среды при атмосферном давлении в глубинных шахтах, карманах, колодцах, в частности, в автоклавах по выращиванию кристаллов

ТСП 9506, ТСМ 9506

Для измерения температуры дистиллята, бидистиллята, пресной и морской воды, пара, конденсата, фреона, кислорода, водорода, гелиокислородных и гелиоазотнокис-лых смесей, углекислого газа, растворов карбоната и бикарбоната

Обозначение конструктивного исполнения ТП

Назначение, измеряемая среда

ТСП 9507, ТСМ 9507

Для измерения температуры подшипников, масла в подшипниках

ТСП 9508

Для измерения температуры стенок трубопровода

ТСМ 9620

Для измерения температуры жидких и газовых сред в системах контроля и управления на железнодорожном транспорте

Описание

Принцип работы термопреобразователей сопротивления основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры.

Термопреобразователи сопротивления изготовляются типов П, М, Pt по ГОСТ6651-2009. Термопреобразователи сопротивления являются однофункциональными, невосстанавливаемыми, неремонтируемыми изделиями с одним или двумя чувствительными элементами (в зависимости от конструктивного исполнения). Термопреобразователи сопротивления представляют собой конструкцию, состоящую из чувствительного элемента изготовленного из платины или меди и защитной арматуры. Защитная арматуры ТС может выполняется с различными видами технологических соединений и монтажных элементов, клеммной головки или без неё - с удлинительными проводами или разъемами различной конструкции. Головки в зависимости от исполнений изготавливаются из алюминиевого сплава, стали, пластика или полиамида.

Термопреобразователи сопротивления изготавливаются следующих основных конструктивных исполнений: ТСМ 0101, ТСП 0301, ТСП 0303, ТСП 0304, ТСП 0311, ТСП 0313, ТСП 0501, ТСМ 0503, ТСП 0505, ТСП 0604, ТСП 0907, ТСМ 0907, ТСП 1107, ТСМ 1107, ТСП 9201, ТСМ 9201, ТСП 9203,ТСМ 9203, ТСП 9204, ТСМ 9204, ТСП 9307, ТСП 9417, ТСМ 9417, ТСП 9422, ТСМ 9422, ТСП 9423, ТСМ 9423, ТСП 9501, ТСМ 9501, ТСП 9502,ТСМ 9502, ТСП 9506, ТСМ 9506, ТСП 9507, ТСМ 9507, ТСП 9508, ТСМ 9509, ТСП 9511, ТСП 9512, ТСП 9515, ТСМ 9515, ТСМ 9620, ТСМ 9622, ТСМ 9623, ТСП 9707, ТСП 9714, ТСМ 9714, ТСП 9716, ТСП

9720, ТСП 9721, ТСМ 9721, ТСП ВТ, ТСМ ВТ, ТСП 9801, ТСП 9807, различающихся по рабочему диапазону измеряемых температур и по конструкции. Данные исполнения также могут изготавливаться с различными длинами и диаметрами монтажной части, длиной соединительного кабеля, с разным материалом защитной арматуры, с разными монтажными элементами и т. д.

Для измерения температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены защитные гильзы, конструкция и материал которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды. Технические характеристики защитных гильз термопреобразователей приведены в Технических условиях ТУ 4211-093-02566540-2011.

Чертежи общего вида

.

"

-

Г"

_—

) )

170

50

К I.

LCG3

25

32000

и--

Н:-—я

1=

6

/

30

w

75

t-r==c

_t±=3i:

25

20    15

=F

ТСП 0311

А

А-А

1

5/7

4Z7

75

25

15

20

И=П

1500*20

ТСП 0313

А

'1 1

-1!-

il(N

57

-<< -

2057

75

ТСП 0505

т

33

S27

во

«I

S27

М

]|

15

S27

га

L1L

23

во

£j

'S.

\

_

■S,

i-----

f-

4)—

1

120

/

ЭР

HP

23

а

II

ш

S27

5ШИ

/I

2 отб

ТСП 9203, ТСМ 9203

ко

Розетка

85

S30

У

=0

2РМШПНАГ1В1В

<=о

5еЙ

15

4Z7

Вилка

2РМГШШ1В1В

S30

&

iL S'

х

50

21

bJ

г-1

'-о

1

СО

ТСП 9307

8000

С

M

Н,5 2 отй,

S--

1 Г',

200

К'

82

200

03,5,06,5x90° 4 omb

2U

А,

<N

Со'

+i

мз

S3

QD

м-

36+0,2

150

'-J-

148

260

75

4260

ТСП 9423, TCM 9423

250    1050

>-

<N'

ТСП9501, TCM 9501

/    450±10

ТСП 9502, ТСМ 9502

*.____I *

■ -FEE

м

Ё>

600

ФМ

100

|'П

С\'

у

и

75

ТСМ 9509 S3    88

365

S10

%

26

12

т

-41-

Г

С

I

Н1

/

\

ТСМ 9623

30

577 Л/

S

§

§

’s:

$

л

_

160

ТСП 9707

й/м- ОНЦ-ВГ-А-5/16-В

S3

* 7/

^ \\ 1 _

Ш

<3=

ту

J L

J

W

то

W

2000

3630 ТСП 9716

ТСП 9721, ТСМ 9721, вставка термометрическая ТСП ВТ, ТСМ ВТ

30

I.

У

S3

\

\

ИЯМИ

—п

/

30

ТСП 9801

tv.'

L50

2090

23...30

2665

ТСП 9807

Технические характеристики

Рабочий диапазон измеряемых температур ТС (в зависимости от конструктивного исполнения), °С:

- ТСМ 0101: ...............................................................от 0 до плюс 50;

ТСП 0301 ТСП 0303 ТСП 0304 ТСП 0311 ТСП 0313 ТСП 0501

.от минус 200 до плюс 300, от минус 200 до плюс 400

.......................................от минус 50 до плюс 500

.....................................от минус 200 до плюс 400

......................................от минус 50 до плюс 200

......................................от минус 50 до плюс 250

......................................от минус 40 до плюс 250

ТСМ 0503: .............................................................от 0 до плюс 180

-    ТСП 0505: .............................................................от 0 до плюс 150;

-    ТСП 0604: ......................................................от минус 50 до плюс 150;

-    ТСП 0907, ТСМ 0907: ....................................от минус 50 до плюс 200;

-    ТСП 1107, ТСМ 1107: .................................от минус 2000 до плюс 600;

-    ТСП 9201, ТСМ 9201:..от минус 200 до плюс 600, от минус 50 до плюс 600;

-    ТСП 9203, ТСМ 9203: ..............от минус 50 до плюс 250, от 0 до плюс 300;

-    ТСП 9204, ТСМ 9204:. от минус 60 до плюс 200, от минус 50 до плюс 150;

-    ТСП 9307: .................от минус 220 до плюс 500, от минус 50 до плюс 200;

-    ТСП 9417, ТСМ 9417: ....................................от минус 50 до плюс 100;

-    ТСП 9422, ТСМ 9422: .......................................от минус 50 до плюс 350;

-    ТСП 9423, ТСМ 9423: ....................................от минус 50 до плюс 150;

-    ТСП 9501, ТСМ 9501: ...............................................от 0 до плюс 120;

-    ТСП 9502, ТСМ 9502: ..............................................от 0 до плюс 180;

-    ТСП 9506, ТСМ 9506: ...................................от минус 200 до плюс 500,

....................................от минус 50 до плюс 400;

-    ТСП 9507, ТСМ 9507: ....................................от минус 50 до плюс 120;

-    ТСП 9508: ......................................................от минус 50 до плюс 400;

-    ТСМ 9509: ..................................................от минус 50 до плюс 120;

-    ТСП 9511: ......................................................от минус 50 до плюс 120;

-    ТСП 9512: ...................................................от минус 50 до плюс 300;

-    ТСП 9515, ТСМ 9515: ....................................от минус 50 до плюс 500;

-    ТСМ 9620: ..............................................................от 0 до плюс 150;

-    ТСМ 9622: .............................................................от 0 до плюс 150;

-    ТСМ 9623: .............................................................от 0 до плюс 120;

-    ТСП 9707: ..............................................................от 0 до плюс 500;

-    ТСП 9714, ТСМ 9714: .....................................от минус 60 до плюс 600;

-    ТСП 9716: ....................................................от минус 60 до плюс 250;

-    ТСП 9720: ..............................................................от 0 до плюс 150;

-    ТСП 9721, ТСМ 9721: ....................................от минус 50 до плюс 500;

-    ТСП 9801: ...................................................от минус 50 до плюс 400;

-    ТСП 9807: ..................................................от минус 50 до плюс 400.

Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ термопреобразователей по ГОСТ6651-2009 в температурном эквиваленте в зависимости от класса допуска и диапазона измеряемых температур, приведены в таблице 2:

Таблица 2

Тип

Класс допуска

Пределы допускаемых отклонений ТЭДС от НСХ, °С

ТСП, ТСМ

А

±(0,15+0,002|t|)

В

±(0,3+0,005|t|)

С

±(0,6+0,01|t|)

Примечание - |t

- абсолютное значение температуры, °С, без учета знака.

Количество чувствительных элементов в ТС, шт.: .................................1 или 2

Длина монтажной части ТС, мм: .........................................от 0 до 230 и более

в соответствии с заказом

Диаметр монтажной части ТС, мм: .........................................................от 3 до 20

Электрическое сопротивление изоляции ТС при температуре (25±10) °С и относительной влажности воздуха от 40 до 98 %, МОм (при 100 В), не менее: ............100

Данные по средней наработки до отказа (в зависимости от конструктивного исполнения ТС) приведены в таблице 3:

Термопреобразователь

Средняя наработка до отказа, ч, не менее

ТСП 0301, ТСП 0303, ТСП 0304, ТСП 0311, ТСП 0313, ТСП 0501, ТСМ 0503, ТСП 0505, ТСП 0604, ТСП 1107, ТСМ 1107, ТСП 9201, ТСМ 9201, ТСП 9203, ТСП 9307 (исполнения с 04 по 21), ТСП 9506, ТСМ 9506, ТСП 9507, ТСМ 9507, ТСП 9508,ТСМ 9509, ТСП 9511, ТСП 9512, ТСП 9515, ТСМ 9515, ТСМ 9620, ТСМ 9622, ТСМ 9623, ТСП 9707, ТСП 9721, ТСМ 9721, ТСП ВТ, ТСМ ВТ

70000

ТСП 0907, ТСМ 0907, ТСМ 9203, ТСП 9422, ТСМ 9422, ТСП 9423, ТСМ 9423, ТСП 9716, ТСП 9720, ТСП 9807

100000

ТСМ 0101, ТСП 9204, ТСМ 9204, ТСП 9307 (исполнения с 00 по 03, с 22 по 27), ТСП 9417, ТСМ 9417, ТСП 9501, ТСМ 9501, ТСП 9502, ТСМ 9502, ТСП 9801

200000

Вид климатического исполнения ТС (в зависимости от конструктивного исполнения)

по ГОСТ 15150-69: .................................У2, Т2, УХЛ2, УХЛ3, В1, О1, Т1

Рабочие условия эксплуатации ТС (в зависимости от конструктивного исполнения):

-    температура окружающей среды, °С:

-    ТСМ 0101, ТСП 0301, ТСП 0303, ТСП 0304, ТСП 0311, ТСП 0313, ТСП 0501, ТСМ 0503, ТСП 0505, ТСП 0604, ТСП 0907, ТСМ 0907, ТСП 1107, ТСМ 1107, ТСМ 9201, ТСП 9201, ТСМ 9203, ТСП 9203, ТСП 9307, ТСП 9417, ТСП 9417, ТСМ 9422, ТСМ 9422, ТСП 9423, ТСМ 9423, ТСП 9501, ТСМ 9501, ТСП 9502, ТСМ 9502, ТСМ 9509, ТСП 9511, ТСП 9512, ТСП 9515, ТСМ 9515, ТСМ 9622, ТСМ 9623, ТСП 9707, ТСП 9714, ТСМ 9714, ТСП 9720, ТСП 9721, ТСМ

9721, ТСП ВТ, ТСМ ВТ, ТСП 9801, ТСП 9807 ........................от минус 50 до плюс 50;

-    ТСП 9204, ТСМ 9204............................................от минус 60 до плюс 50;

-    ТСП 9506, ТСМ 9506, ТСП 9507, ТСМ 9507, ТСП 9508, ТСМ 9620, ТСП 9716 ......

...............................................................................от минус 60 до плюс 70;

-    относительная влажность окружающего воздуха, %:

-    ТСМ 0101, ТСП 0301, ТСП 0303, ТСП 0304, ТСП 0311, ТСП 0313, ТСП 0501, ТСМ 0503, ТСП 0505,ТСП 0604, ТСП 0907, ТСМ 0907, ТСП 1107,ТСМ 1107, ТСП 9201,ТСМ 9201, ТСП 9203, ТСМ 9203, ТСП 9204, ТСМ 9204, ТСП 9307, ТСП 9417, ТСМ 9417, ТСП 9422, ТСМ 9422, ТСП 9423, ТСМ 9423, ТСП 9501, ТСМ 9501, ТСП 9502, ТСМ 9502, ТСП 9506, ТСМ 9506, ТСП 9507, ТСМ 9507, ТСП 9508, ТСМ 9509, ТСП 9511, ТСП 9512, ТСП 9515, ТСМ 9515, ТСМ 9620, ТСМ 9622, ТСМ 9623, ТСП 9707, ТСП 9714, ТСМ 9714, ТСП 9716, ТСП 9720, ТСП 9721, ТСМ 9721, ТСП ВТ, ТСМ ВТ, ТСП 9801, ТСП 9807 ............(98±3) % при температуре 40 °С

Степень защиты ТС (в зависимости от конструктивного исполнения) от воздействия воды, твердых тел (пыли) по ГОСТ 14254-96:..........IP00, IP51, IP54, IP55, IP65.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на шильдик, прикрепленный к ТС.

Комплектность

Термопреобразователь (конструктивное исполнение -в соответствии с заказом) - 1 шт.

Паспорт - 1 экз.

Защитная гильза (по дополнительному заказу).

Поверка

осуществляется по ГОСТ 8.461-2009 «ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки».

Основные средства поверки:

- термометр сопротивления эталонный типа ЭТС-100 3 разряда по ГОСТ 8.558-93, с диапазоном измерения от минус 196 до плюс 660 °С, с погрешностью d от 0,02 до 0,15 °С;

лист № 21 всего листов 21

-    установка для поверки термопреобразователи сопротивления типа АРМ ПТС ТУ 50-00 ДДШ 1.270.004ТУ с диапазоном измерения от 10 до 3000 Ом, погрешностью измерения ±0,01%;

-    термостат регулируемый типа ТР-1 М-300 с диапазоном воспроизведения температур от 40 до 200 °С, нестабильность поддержания температуры ±(0,02+3 • 10-5t) °С, неравномерность температуры в рабочем объеме (0,02+3 10-5 t) °С;

-    мегаомметр типа Ф 4102/1-1М с классом точности 1,5.

Примечание:

При поверке допускается применение других средств измерений и вспомогательного оборудования, удовлетворяющих по точности и техническим характеристикам требованиям ГОСТ 8.461-2009.

Сведения и методиках (методах) измерений приведены в соответствующем разделе паспорта на термопреобразователи сопротивления.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к термопреобразователям сопротивления ТСП, ТСМ

ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

ТУ 4211-093-02566540-2011 Термопреобразователи сопротивления ТСП, ТСМ. Технические условия.

ГОСТ 8.558-93. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры. ГОСТ 8.461-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.

Термометр сопротивления — Википедия. Что такое Термометр сопротивления
Условное графическое обозначение термометра сопротивления

Термо́метр сопротивле́ния — электронный прибор, датчик, предназначенный для измерения температуры.

Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры[1].

При применении в качестве резистивного элемента полупроводниковых материалов его обычно называют термосопротивле́нием, терморезистором или термистором[2].

Металлический термометр сопротивления

Представляет собой резистор, изготовленный из металлической проволоки или металлической плёнки на диэлектрической подложке и имеющий известную зависимость электрического сопротивления от температуры.

Наиболее точный и распространённый тип термометров сопротивления — платиновые термометры. Это обусловлено тем, что платина имеет стабильную и хорошо изученную зависимость сопротивления от температуры и не окисляется в воздушной среде, что обеспечивает их высокую точность и воспроизводимость. Эталонные термометры изготавливаются из платины высокой чистоты с температурным коэффициентом 0,003925 1/К при 0 °C.

В качестве рабочих средств измерений применяются также медные и никелевые термометры сопротивления. Технические требования к рабочим термометрам сопротивления изложены в стандарте ГОСТ 6651-2009 (Государственная система обеспечения единства измерений. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний). В стандарте приведены диапазоны, классы допуска, таблицы номинальных статических характеристик (НСХ) и стандартные зависимости сопротивление-температура. ГОСТ 6651-2009 соответствует международному стандарту МЭК 60751 (2008). В этих стандартах, в отличие от ранее действующих стандартов не нормированы номинальные сопротивления при нормальных условиях. Начальное сопротивление изготовленного термосопротивления может быть произвольным с некоторым допуском.

Промышленные платиновые термометры сопротивления в большинстве случаев считаются имеющими стандартную зависимость сопротивление-температура (НСХ), что обеспечивает погрешность не более 0,1 °C (класс термосопротивлений АА при 0 °C).

Термометры сопротивления изготовленные в виде напыленной на подложку металлической плёнки отличаются повышенной вибропрочностью, но меньшим диапазоном рабочих температур. Максимальный диапазон, в котором установлены классы допуска платиновых термометров для проволочных чувствительных элементов, составляет 660 °C (класс С), для плёночных — 600 °C (класс С).

Терморезисторы

Терморезистор — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого зависит от температуры. Для терморезисторов характерны большой температурный коэффициент сопротивления, простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени. Они могут иметь весьма малые размеры, что существенно для измерений температуры малых объектов и снижения инерционности измерения. Обычно терморезисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, в отличие от большинства металлов и металлических сплавов.

Зависимость сопротивления платинового термосопротивления от температуры

Для промышленных платиновых термометров сопротивления используется уравнение Каллендара-Ван Дьюзена (en), с известными коэффициентами, которые установлены экспериментально и нормированы в стандарте DIN EN 60751-2009 (ГОСТ 6651-2009):

R T = R 0 [ 1 + A T + B T 2 + C T 3 ( T − 100 ) ] ( − 200 ∘ C < T < 0 ∘ C ) , {\displaystyle R_{T}=R_{0}\left[1+AT+BT^{2}+CT^{3}(T-100)\right]\;(-200\;{}^{\circ }\mathrm {C} <T<0\;{}^{\circ }\mathrm {C} ),}
R T = R 0 [ 1 + A T + B T 2 ] ( 0 ∘ C ≤ T < 850 ∘ C ) , {\displaystyle R_{T}=R_{0}\left[1+AT+BT^{2}\right]\;(0\;{}^{\circ }\mathrm {C} \leq T<850\;{}^{\circ }\mathrm {C} ),}
здесь R T {\displaystyle R_{T}}  — сопротивление при температуре T {\displaystyle T} °C,
R 0 {\displaystyle R_{0}} сопротивление при 0 °C,
A , B , C {\displaystyle A,B,C}  — коэффициенты — константы, нормированные стандартом:
A = 3.9083 × 10 − 3 ∘ C − 1 {\displaystyle A=3.9083\times 10^{-3}\;{}^{\circ }\mathrm {C} ^{-1}}
B = − 5.775 × 10 − 7 ∘ C − 2 {\displaystyle B=-5.775\times 10^{-7}\;{}^{\circ }\mathrm {C} ^{-2}}
C = − 4.183 × 10 − 12 ∘ C − 4 . {\displaystyle C=-4.183\times 10^{-12}\;{}^{\circ }\mathrm {C} ^{-4}.}

Поскольку коэффициенты B {\displaystyle B} и C {\displaystyle C} относительно малы, сопротивление растёт практически линейно при увеличении температуры.

Для платиновых термометров повышенной точности и эталонных термометров выполняется индивидуальная градуировка в ряде температурных реперных точек и определяются индивидуальные коэффициенты вышеприведенной зависимости[3].

Подключение термометров сопротивления в электрическую измерительную схему

Используется 3 схемы включения датчика в измерительную цепь:

C Схема подключения терморезистора по двухпроводной схеме.
2-проводная.

В схеме подключения простейшего термометра сопротивления используется два провода. Такая схема используется там, где не требуется высокой точности измерения. Точность измерения снижается за счёт сопротивления соединительных проводов, суммирующегося с собственным сопротивлением термометра и приводит к появлению дополнительной погрешности. Такая схема не применяется для термометров классов А и АА.

3-проводная.

Эта схема обеспечивает значительно более точные измерения за счёт того, что появляется возможность измерить в отдельном опыте сопротивление подводящих проводов и учесть их влияние на точность измерения сопротивления датчика.

4-проводная.

Является наиболее точной схемой измерения, обеспечивающей полное исключение влияния на результат измерения подводящих проводов. При этом по двум проводникам подается ток на терморезистор, а два других, в которых ток равен нулю, используются для измерения напряжения на нём. Недостаток такого решения — увеличение объёма используемых проводов, стоимости и габаритов изделия. Эту схему Невозможно использовать в четырехплечем мосте Уитстона.

В промышленности наиболее распространенной является трёхпроводная схема. Для точных и эталонных измерений используется только четырёхпроводная схема.

Преимущества и недостатки термометров сопротивления

Преимущества термометров сопротивления

  • Высокая точность измерений (обычно лучше ±1 °C), может доходить до 13 тысячных °C (0,013).
  • Возможность исключения влияния изменения сопротивления линий связи на результат измерения при использовании 3- или 4-проводной схемы измерений.
  • Практически линейная характеристика.

Недостатки термометров сопротивления

  • Относительно малый диапазон измерений (по сравнению с термопарами)
  • Дороговизна (в сравнении с термопарами из неблагородных металлов, для платиновых термометров сопротивления типа ТСП).
  • Требуется дополнительный источник питания для задания тока через датчик.

Таблица сопротивлений некоторых термометров сопротивления

Сопротивление в Омах (Ω)
Температура
в °C
Pt100Pt1000нем. PTCнем. NTCNTCNTCNTCNTC
Typ: 404Typ: 501Typ: 201Typ: 101Typ: 102Typ: 103Typ: 104Typ: 105
−5080,31803,11032
−4582,29822,91084
−4084,27842,7113550475
−3586,25862,5119136405
−3088,22882,2124626550
−2590,19901,913062608319560
−2092,16921,613661941414560
−1594,12941,214301459610943
−1096,09960,91493110668299
−598,04980,41561313898466
0100,001000,01628238686536
5101,951019,51700182995078
10103,901039,01771141303986
15105,851058,5184710998
20107,791077,919228618
25109,731097,32000680015000
30111,671116,72080540111933
35113,611136,1216243179522
40115,541155,4224434717657
45117,471174,723306194
50119,401194,024155039
55121,321213,22505429927475
60123,241232,42595375622590
65125,161251,6268918668
70127,071270,7278215052
75128,981289,8288012932
80130,891308,9297710837
85132,801328,030799121
90134,701347,031807708
95136,601366,032856539
100138,501385,03390
105140,391403,9
110142,291422,9
150157,311573,1
200175,841758,4

См. также

Примечания

выходит за рамки Инь и Ян для оценки дисбалансов - ActiveHerb.com Блог

8 принципов TCM используются для оценки и исправления дисбаланса в здоровье в традиционной китайской медицине. В отличие от всего, что используется для диагностики и лечения болезней в западной медицине ...

8 принципов TCM оценивают симптомы и, в конечном счете, помогают вернуть пациента к равновесию. В западной медицине, напротив, в медицинской сфере используются коды ICD для диагностики состояний.Международная классификация болезней (МКБ) содержит почти 70 000 диагностических кодов.

Энергии Инь и Ян - это два из восьми принципов оценки дисбаланса. Как и Инь и Ян, остальные шесть принципов являются симбиотическими противоположностями.

Чтобы проиллюстрировать это, давайте используем общий пример дисбаланса и то, как некоторые из 8 принципов отличаются от западной медицины в лечении дисбаланса. Затем мы рассмотрим 8 принципов более подробно.

Интерьер и Экстерьер

Все простужаются.Простуда - это вирус. Западная медицина лечит простуду безрецептурными средствами. Многие из этих популярных средств защиты торговой марки содержат декстрометорфан. Декстрометорфан подавляет желание кашлять. Но кашель - это естественный способ очищения организма от токсинов и мокроты.

TCM по-разному диагностирует симптомы простуды. Одна подходящая пара из 8 принципов - интерьер / экстерьер. В случае простуды, в TCM, вирус возникает из-за внешнего воздействия. Возбудитель (вирус простуды) проник в организм.Но если простуда развивается там, где мучительно кашлять, или если есть мокрота, это может быть внутренним состоянием (особенно в легких).

Интерьер / Экстерьер точно определяет местоположение дисбаланса.

Холод и тепло

Следующая пара принципов - холод и тепло. Эта пара и все остальные работают в гармонии друг с другом. Например, внешний патоген может иметь горячие или холодные свойства. Лихорадка, приливы и другие состояния, такие как запор, характерны для тепла.Эти тепловые условия вызваны избытком энергии Ян. Как видите, Инь и Ян, одна из пар из 8 принципов, работает вместе со всеми другими парами принципов.

Примерами симптомов простуды являются диарея и боль в животе, рвота, озноб и бледность.

Полный и Пустой

Также называемые «Сюй» (дефицит) и «Ши» (избыток), понятия «полный» и «пустой» являются следующей парой из 8 Принципов ТКМ. Опять же, все четыре пары диагностических принципов взаимосвязаны.Используя пример простуды, мы можем сказать, что энергия Ци в определенных каналах или Органах - это Сюй. Наличие острой невыносимой боли было бы примером Ши.

Это очень простой пример Full и Empty. У практикующих ТКМ, конечно, есть полное понимание меридианов и систем органов. Определенные условия могут одновременно представлять как полные, так и пустые характеристики.

Инь и Ян

Последняя пара из четырех пар из 8 принципов - Инь и Ян.Три принципа содержат характеристики Инь, а три других имеют качества Ян. 3 принципа Янга: внешность, избыток и тепло. Основными качествами 3 Инь являются: Холод, Дефицит и Интерьер.

Инь и Ян относятся не только к признакам симптомов, но и к чертам человека. Для специалиста по ТКМ важно полностью понимать конституцию пациента. Например, если кто-то на Западе будет называться «Типом А», это качество Ян.Таким образом, практикующий хотел бы помочь пациенту восстановить равновесие с помощью тоника Инь.

И для кого-то, у кого есть избыток Инь, они могут казаться бледными и вялыми. В свете этого практикующий ТКМ хотел бы предоставить пациенту тоник Ян.

8 принципов ТКМ: Заключение

Таким образом, это довольно упрощенное объяснение 8 принципов. Это просто предназначение, чтобы послужить базовым введением для непрофессионала, новичка в традиционной китайской медицине.Важным выводом из этого поста в блоге является то, что TCM стремится вернуть людей, испытывающих дисбалансы, к естественному равновесию. Дисбалансы в TCM не лечат только путем лечения симптомов, а с помощью этих 8 принципов, чтобы определить основную причину дисбаланса.

,
Что такое система передачи HVDC? Определение, компоненты и типы

Определение : Система, которая использует постоянный ток для передачи мощности, такая система называется системой HVDC (Высоковольтный постоянный ток). Система HVDC дешевле и имеет минимальные потери. Он передает мощность между несинхронизированной системой переменного тока.

Компонент системы передачи HVDC

Система HVDC имеет следующие основные компоненты.

  • Преобразователь Станция
  • Преобразователь
  • Преобразовательные клапаны
  • Преобразователь Трансформаторы
  • Фильтры
    • фильтр переменного тока
    • DC фильтр
    • Высокочастотный фильтр
  • Реактивный источник питания
  • Сглаживающий реактор
  • HVDC Системный полюс

Конвертер Станция

Терминальные подстанции, которые преобразуют переменный ток в постоянный ток, называются выпрямительными клеммами, в то время как терминальные подстанции, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток, называются инверторными выводами.Каждый терминал предназначен для работы как в режиме выпрямителя, так и в режиме инвертора. Поэтому каждый вывод называется выводом преобразователя или выводом выпрямителя. Двухполюсная система HVDC имеет только две клеммы и одну линию HVDC.

hvdc-converter-station

Преобразователь

Преобразование из переменного тока в постоянный и наоборот выполняется на преобразовательных станциях HVDC с использованием трехфазных мостовых преобразователей. Эта мостовая схема также называется схемой Гретца. В передаче HVDC используется 12-импульсный мостовой преобразователь.Преобразователь получается путем подключения двух или 6-импульсного моста последовательно.

graetz-circuit

Преобразовательные клапаны

В современных преобразователях HVDC используются 12-импульсные преобразователи. Общее количество клапана в каждом блоке составляет 12. Клапан состоит из последовательно соединенных тиристорных модулей. Количество тиристорного клапана зависит от необходимого напряжения на клапане. Клапаны устанавливаются в клапанных залах и охлаждаются воздухом, маслом, водой или фреоном. 12-pulse-converter-unit

Преобразователь Трансформатор

Преобразователь-преобразователь преобразует сети переменного тока в сети постоянного тока или наоборот.У них есть два набора трехфазных обмоток. Обмотка на стороне переменного тока соединена с шиной переменного тока, а обмотка на стороне клапана - с мостом клапана. Эти обмотки соединены в звезду для одного трансформатора, а треугольник - для другого.

Боковые обмотки переменного тока двух-, трехфазного трансформатора соединены звездами, а их нейтрали заземлены. Обмотка трансформатора на стороне клапана рассчитана на то, чтобы выдерживать переменное напряжение и постоянное напряжение от перемычки клапана. Из-за гармоник тока возрастают потери на вихревые токи.Намагничивание в сердечнике преобразовательного трансформатора обусловлено следующими причинами.

  • Переменное напряжение от сети переменного тока, содержащее основы и несколько гармоник.
  • Постоянное напряжение от клеммы на стороне клапана также имеет некоторые гармоники.

Фильтры

Гармоники переменного и постоянного тока генерируются в преобразователях HVDC. Гармоники переменного тока вводятся в систему переменного тока, а гармоники постоянного тока вводятся в линии постоянного тока. Гармоники имеют следующие преимущества.

  1. Это вызывает помехи в телефонных линиях.
  2. Из-за гармоник потери мощности в машинах и конденсаторах связаны в системе.
  3. Гармоники вызвали резонанс в цепи переменного тока, что привело к перенапряжениям.
  4. Нестабильность управления преобразователем.

Гармоники минимизируются с помощью фильтров переменного, постоянного тока и высокочастотных фильтров. Типы фильтров подробно описаны ниже.

  • Фильтры переменного тока - Фильтры переменного тока представляют собой цепи RLC, соединенные между фазой и землей.Они предложили низкие импедансы для гармонических частот. Таким образом, гармонические токи переменного тока передаются на землю. Используются как настроенные, так и демпфирующие фильтры. Фильтр гармоник переменного тока также обеспечивает реактивную мощность, необходимую для удовлетворительной работы преобразователей.
  • Фильтры постоянного тока - Фильтр постоянного тока подключен между шиной полюса и шиной нейтрали. Он отвлекает гармоники постоянного тока на землю и предотвращает их попадание в линии постоянного тока. Такой фильтр не требует реактивной мощности, так как линия постоянного тока не требует питания постоянного тока.
  • Высокочастотные фильтры - Преобразователь HVDC может создавать электрические помехи в диапазоне несущей частоты от 20 кГц до 490 кГц. Они также генерируют шум радиопомех в частотах мегагерцевого диапазона. Высокочастотные фильтры используются для минимизации шума и помех при передаче данных по несущей линии электропередачи. Такие фильтры размещаются между преобразовательным трансформатором и станционной шиной переменного тока.

Реактивный источник питания

Реактивная мощность требуется для работы преобразователей.Фильтры гармоник переменного тока частично обеспечивают реактивную мощность. Дополнительный источник питания также может быть получен от шунтирующих конденсаторов, синхронных фазовых модификаторов и статических систем переменного тока. Выбор зависит от желаемой скорости управления.

Сглаживающий реактор

Сглаживающий реактор представляет собой маслонаполненный реактор с масляным охлаждением, имеющий большую индуктивность. Он подключен последовательно с преобразователем до фильтра постоянного тока. Он может быть расположен либо на стороне линии, либо на нейтральной стороне. Сглаживающие реакторы служат следующим целям.

  1. Они сглаживают пульсации в постоянном токе.
  2. Они уменьшают гармоническое напряжение и ток в линиях постоянного тока.
  3. Они ограничивают ток повреждения в линии постоянного тока.
  4. Последующие нарушения коммутации в инверторах предотвращаются сглаживающими реакторами путем уменьшения скорости нарастания линии постоянного тока в мосту, когда падает постоянное напряжение другой подключенной серии.
  5. Сглаживающие реакторы снижают крутизну скачков напряжения и тока от линии постоянного тока.Таким образом, напряжения на клапанах преобразователя и распределителях перенапряжений снижаются.

HVDC Системный полюс

Полюс системы HVDC является частью системы HVDC, состоящей из всего оборудования на подстанции HVDC. Он также соединяет линии передачи, которые при нормальных условиях эксплуатации имеют общую прямую полярность относительно земли. Таким образом, слово полюс относится к пути постоянного тока, который имеет такую ​​же полярность по отношению к земле. Общий полюс включает в себя полюс подстанции и полюс линии электропередачи.

Типы систем постоянного тока

Различные типы систем HVDC подробно описаны ниже.

Взаимная станция постоянного тока

Система HVDC, которая передает энергию между шинами переменного тока в одном и том же месте, называется сквозной системой или системой связи HVDC. На параллельных станциях HVDC преобразователи и выпрямители устанавливаются на одних и тех же станциях. У него нет линии передачи постоянного тока.

Система «спина к спине» обеспечивает асинхронное соединение между двумя смежными независимыми сетями переменного тока без передачи частотных помех.Обратная связь постоянного тока снижает общую стоимость преобразования, повышает надежность системы постоянного тока. Такой тип системы предназначен для биполярной работы.

Двухполюсная система постоянного тока

Терминал с двумя терминалами (преобразовательная станция) и одной линией передачи HVDC называется двухточечной системой постоянного тока системы точка-точка. Эта система не имеет параллельной линии HVDC и промежуточных отводов. Автоматический выключатель HVDC также не требуется для двухполюсной системы HVDC.Нормальный и аномальный ток контролируется эффективным контроллером преобразователя.

Мультитерминальная система DC (MTDC)

Эта система имеет более двух преобразовательных станций и клеммных линий постоянного тока. Некоторые из преобразовательных станций работают как выпрямитель, в то время как другие работают как инвертор. Общая мощность, полученная от выпрямительной станции, равна мощности, подаваемой инверторной станцией. Существует два типа систем MTDC

    Система MTDC серии
  • Параллельная система MTDC

В последовательной системе MTDC преобразователи соединены последовательно, а в параллельной системе MTDC преобразователи соединены параллельно.Параллельная система MTDC может эксплуатироваться без использования автоматического выключателя HVDC.

Преимущества систем MTDC

Ниже приведены преимущества систем MTDC

  1. Система MTDC является более экономичной и гибкой.
  2. Колебания частоты во взаимосвязанных сетях переменного тока можно быстро демпфировать.
  3. Сети переменного тока с большой нагрузкой могут быть усилены с помощью систем MTDC.

Применение систем MTDC

Ниже приведены приложения систем HVDC

.
  1. Он передает большую мощность от нескольких удаленных генерирующих источников нескольким центрам нагрузки.
  2. Системы связаны между двумя или более системами переменного тока радиальными системами MTDC.
  3. Усиливает городские сети переменного тока с большой нагрузкой системами MTDC
Автоматический выключатель

HVDC используется в двухполюсной цепи постоянного тока и в многополюсной цепи постоянного тока для передачи с заземления на металлический провод.

,
Пошаговое руководство по работе с ODME и принципу его работы

How to Operate ODME

Некоторое время назад я написал краткий пост о ODME, но этот пост будет подробно. Все больше и больше компаний сейчас сосредоточены на сохранении окружающей среды. Нефтяная компания не стремится сотрудничать с компанией, которая не учитывает экологические аспекты в своей повседневной работе.

Так далеко, что в настоящее время недостаточно просто выполнять требования законодательства. Все хотят, чтобы мы выходили за рамки юридических требований.

ODME является одним из устройств, которое обеспечивает соответствие требованиям окружающей среды на борту судов.

Но задержание продолжает оставаться из-за несоблюдения ODME. Эти несоблюдения иногда являются преднамеренными, но зачастую непреднамеренными. Компания должна сосредоточиться на развитии культуры безопасности, которая может позаботиться о преднамеренном несоблюдении.

Но тщательное знание оборудования, такого как ODME, - единственный способ избежать непреднамеренного несоблюдения. Это руководство может помочь нам лучше узнать ODME, узнав об этом больше.

Для чего нужен ODME?

Ну, если вы читаете это, скорее всего, вы знаете, для чего нужен ODME. Но давайте все же спросим это. Зачем нам нужен ODME? Разве мы не можем просто запретить выбрасывать жирную смесь за борт и посадить ее на баржу.

Мы заботимся об окружающей среде, но есть бизнес, который нужно поддерживать. Судовладельцы будут утверждать, что им следует разрешить сбрасывать водную часть маслянистой смеси в море?

ODME обеспечивает баланс между «не выбрасывать нефть в море» и «снижать эксплуатационные расходы» для владельцев судов.

Но иногда мы забываем, что цель ODME состоит в том, чтобы удалять воду из помоев, а не столько масла, сколько допустимо.

Как ODME это делает?

В общих чертах ODME управляет работой этих двух клапанов, показанных на диаграмме ниже.

ODME controls these two valves

Эти два клапана никогда не будут открываться или закрываться вместе. Если один открыт, другой будет в закрытом положении.

Нам известно, что в правиле 34 Приложения I к Marpol перечислены условия, при которых масляные смеси могут быть сброшены в море.

Marpol Dischrage Criteria

Когда условия № 4 и 5 будут выполнены, ODME откроет боковой клапан, чтобы обеспечить утилизацию масляной воды. Всякий раз, когда мы превышаем любое из этих двух условий, ODME закрывает боковой клапан и открывает откидной клапан.

Теперь для выполнения этой задачи ODME нужно измерить

  • Мгновенная скорость разряда, чтобы убедиться, что она не превышает 30 л / м. М.
  • Общее количество сброшено, чтобы убедиться, что оно не больше, чем требуется

Итак, давайте посмотрим, что все компоненты помогают ODME измерять эти вещи.

Что делают все компоненты ODME

Если вы помните, формула для мгновенной скорости разряда

Instantaneous rate of dischrage IRD formula

Теперь, если ODME необходимо измерить IRD, ему наверняка понадобятся значения содержания масла в PPM и расходе. Скорость подключения обычно указывается либо из журнала или GPS.

Все эти значения поступают в вычислительный блок ODME. Вычислительный блок выполняет все математические расчеты, чтобы получить необходимые значения. В большинстве случаев вы найдете компьютерный блок в диспетчерском центре грузов.Теперь давайте посмотрим, как и откуда вычислительный блок получает эти значения

Расход

Вычислительный блок

ODME получает расход от расходомера. Небольшая линия отбора проб проходит от основной линии, проходит через расходомер и возвращается к основной линии. Расходомер рассчитывает расход в м3 / ч и передает это значение вычислительному блоку через сигнальный кабель.

ODME with flow meter

Измерительный PPM

Измерительная ячейка - это компонент, который измеряет количество масла (в миллионных долях) в воде.Измерительная ячейка находится в шкафу под названием «Анализирующая единица». В большинстве случаев вы найдете «Анализатор» в насосной комнате.

Принцип измерения основан на том факте, что разные жидкости имеют разные характеристики рассеяния света. Основываясь на схеме рассеяния света масла, измерительная ячейка определяет содержание масла.

Проба воды проходит через кварцевую стеклянную трубку. И содержание масла определяется путем пропускания этой пробы воды в разных детекторах последовательно.

Но для измерения PPM в пробе воды пробу из сливаемой воды необходимо пройти через измерительную ячейку. Эта работа выполняется насосом пробы.

Насос для отбора проб отбирает пробы из нагнетательной линии перед выпускными клапанами. Этот образец отправляется в измерительную ячейку (в блоке анализа) для измерения содержания масла, а затем отправляется обратно в ту же линию разгрузки.

Важно, чтобы пробоотборный насос не работал всухую или с избыточным давлением нагнетания. Чтобы избежать этой ситуации, внутри анализатора установлен датчик давления.Этот датчик давления измеряет давление на входе и выходе насоса для отбора проб.

Измерительная ячейка всегда должна получать непрерывный поток образца, чтобы анализировать самый последний образец. Датчик давления также исключает возможность работы ODME с закрытыми пробоотборными клапанами.

Измерительную ячейку необходимо регулярно чистить во время работы. Это необходимо для того, чтобы избежать отложений масла вокруг измерительной ячейки, которые могут давать неправильные показания. Чтобы очистить измерительную ячейку, ODME во время работы выполняет цикл очистки с заранее заданным интервалом.Цикл очистки включает промывку ячейки пресной водой.

odme with analysing unit

Линия очистки и линии проб в измерительные ячейки разделены пневматическими клапанами. Таким образом, когда начинается цикл очистки, происходит следующее

  • Пневматический клапан линии пресной воды в измерительную ячейку открывается
  • Пневматический клапан линии отбора проб в измерительную ячейку закрывается
  • Если в ODME предусмотрены средства для впрыска моющего средства, необходимое количество моющего средства будет впрыснуто во время цикла очистки

Мы должны убедиться, что емкости для моющего средства не пусты, и мы используем только рекомендованное производителем моющее средство.

Итак, есть три дополнительные линии, которые вы найдете в блоке анализа для цикла очистки.

  • Линия пресной воды для очистки измерительной ячейки
  • Воздуховод для работы пневмоклапанов
  • Линия чистящих растворов для лучшей очистки измерительной ячейки

Блок анализа отправляет значения данных, такие как давление и содержание масла, в вычислительный блок в CCR. В зависимости от марки анализирующий блок отправляет эти значения либо непосредственно в вычислительный блок, либо через преобразовательный блок.

Если установлен преобразовательный блок, он может выполнять дополнительные задачи, такие как управление циклом очистки.

Вычислительный блок вычисляет IRD на основе всех этих значений, поданных на него. Если IRD составляет менее 30 л / м. Миль, он дает команду блоку электромагнитных клапанов открыть боковой клапан и закрыть откидной клапан рециркуляции. Когда IRD становится больше 30 л / м. М., Он закрывает клапан за бортом.

odme line diagram

Вычислительный блок также рассчитывает количество фактической нефти, которая была сброшена в море.Требование заключается в том, что мы не можем слить общее количество нефти более 1/30000 от общего количества перевозимых грузов Прежде чем мы начнем ODME, нам нужно рассчитать и передать это максимально допустимое значение в ODME. Об этом мы поговорим позже в этом посте.

Но, как вы видите, постепенно мы создали базовую линейную диаграмму ODME. Теперь, если вы можете вывести линейную диаграмму ODME на вашем судне, проверьте, можете ли вы относиться к ней. Я случайно взял линейную диаграмму одного из производителей, чтобы посмотреть, сможем ли мы определить части и линию ODME? Я мог бы, вы также можете определить на изображении ниже?

odme basic line diagram

Если бы вы могли, очень хорошо.Но если вы все еще хотите ответы, вот это на изображении ниже

odme elements

Теперь, когда мы понимаем, из чего состоит ODME и какие компоненты ODME, давайте посмотрим, как старший офицер колоды должен работать с ODME.

Операция ODME

Как мы знаем, ODME требуется согласно Приложению I Marpol, которое касается аспектов загрязнения, связанных с нефтяными грузами. Теперь в 10 шагов давайте посмотрим, как мы должны использовать ODME.

Давайте предположим, что мы находимся на танкере для продуктов 45000 тонн, который только что выгружал нефтяной груз 29000 тонн (30000 м3 при 15 C).Этот танкер должен очистить эти танки, которые перевозили общий нефтяной груз в 29000 тонн. Как приступить к очистке и декантации отстойников с помощью ODME?

Шаг 1: Установите общее количество масла в ODME

Marpol установил ограничение на количество масла, которое мы можем слить в промывочную воду. Этот лимит составляет 1/30000 от общего количества перевозимых грузов. Итак, в нашем примере танкера продукта, давайте посчитаем

Всего грузов, перевозимых в очищаемых резервуарах: 30000 м3 при 15 C

Общее количество масла, которое можно слить из промывки = 1 м3 (1000 литров)

Установите общий предел масла в 1000 литров в ODME.Давайте продемонстрируем это в ODME компании maketrace engineering.

Чтобы установить общий лимит масла, перейдите в раздел «Слив масла» в разделе «Выбор режима», нажав кнопку ввода (в центре).

Oil discharge mode in ODME

В разделе «Настройка сброса масла» перейдите к «Предел тревоги» и нажмите «Ввод».

Oil Discharge set up in ODME

Установите новое значение с помощью стрелок вверх и вниз и нажмите ввод.

Entering oil discharge limit in ODME

Будет запрошено подтверждение, что мы и сделаем, и теперь мы установили максимальный предел слива масла.

Confirm oil limit set up in odme

2. Разрешить не менее 36 часов время установления

Мы будем мыть резервуары и собирать помои в помои резервуара. Но прежде чем мы сможем начать откачивание маслянистой воды через ODME, нам нужно отстоять минимум 36 часов. Это время отстаивания обеспечивает полное отделение масла от воды.

Мы можем утверждать, что если наш расход ограничен 30 л / м. Миль, то какая разница со временем установления? Но дело в том, что даже когда мы можем использовать ODME для сброса маслянистой воды, мы должны обеспечить минимальное количество масла в воде.

3) Проверьте все другие условия в Marpol Annex I, Reg 34

Мы должны убедиться, что с другими условиями, связанными с заходом судна, минимальной скоростью и расстоянием до ближайшей земли, все в порядке.

4) Подготовить ODME к работе

После того, как мы удовлетворены всеми условиями, мы можем подготовиться к началу сброса отстоев за борт.

Мы уже обсуждали, какие компоненты присутствуют в ODME и каковы их функции. Итак, мы знаем, что нам нужно сделать, чтобы настроить ODME для работы.Конечно, это может быть немного по-разному на разных судах, но большинство вещей будет распространено. Мы должны проверить и найти каждый пункт, упомянутый в руководстве. Вот резюме некоторых общих элементов, которые необходимо проверить перед операцией ODME

  • Проверьте, открыты ли впускной и выпускной клапаны расходомера
  • Проверьте, доступна ли подача пресной воды и открыты ли все клапаны
  • Проверьте, открыты ли впускные и выпускные клапаны линии отбора проб.
  • Проверьте, включена ли подача воздуха для пневматических клапанов.
  • Проверьте, присутствует ли чистящий раствор в контейнере.
  • Проверьте, включено ли питание блока преобразователя.
  • Проверьте и поверните вал насоса пробоотборника рукой, чтобы убедиться, что он свободно перемещается.

Также проверьте и подтвердите, что все значения находятся в автоматическом, а не в ручном режиме. Эти значения для проверки относятся к скорости потока, скорости и PPM.

5) Запустить грузовой насос в режиме рециркуляции

После того, как мы настроили ODME, мы можем запустить насос отстойного резервуара, содержащий маслянистую воду, в режиме рециркуляции.Теперь, даже когда он работает в режиме рециркуляции и клапан за бортом закрыт, на некоторых устройствах вы можете проверить IRD на экране CCR ODME. Если вы видите какие-то странные клапаны, например, высокий уровень масла в пробе, остановите насос и

  • либо запустите цикл очистки вручную, если эта функция присутствует в ODME
  • или Очистите измерительную ячейку вручную с помощью инструмента производителя, как описано в руководстве ODME
  • .

6) Начать сброс за борт

После того, как все вышеупомянутые шаги выполнены и проверены, мы можем запустить ODME, чтобы начать разгрузку за борт.

7) Мониторинг в течение всего процесса сброса за борт

Теперь, если все идет хорошо, внимательно следите за

Сливная вода не дает видимого блеска на поверхности моря. Помните, вам не нужен факел, чтобы увидеть это. Вы должны выполнять разгрузку за борт только в дневное время.

Проверьте и контролируйте значения масла в воде (PPM) и IRD. Если IRD близок к 30 л / мс, вы не хотите, чтобы он пересек 30 л / нм и остановил операцию.В этом случае вы можете уменьшить скорость насоса, чтобы уменьшить расход. С уменьшением скорости потока IRD также уменьшится.

Контролировать уровень масла в интерфейсе с помощью ленты MMC или UTI. Это важно, потому что мы серьезно относимся к окружающей среде. Мы хотим остановить выброс за борт за несколько сантиметров, прежде чем мы достигнем поверхности масла. Это показывает нашу серьезность, чтобы сохранить окружающую среду. Это также показывает, что наша цель состояла не в том, чтобы собрать как можно больше нефти, а в том, чтобы сбросить как можно больше чистой воды.

Purpose of ODME

Более того, мы не хотим портить нашу систему ODME, позволяя маслу попадать в систему.

8) Остановить сброс за борт

ODME автоматически остановится, когда IRD превысит 30 л / м. Миль или мы превысим общий лимит слива масла. Но мы также должны быть готовы остановить ODME вручную. Мы должны остановить сброс за борт вручную, когда произойдет одно из следующих событий:

  • Мы достигли уровня интерфейса
  • Быстрое увеличение PPM.Мы можем продолжать, если уверены, что границы раздела нефти и воды еще очень далеки.
  • Мы видим немного масляного блеска на поверхности моря.

9) Не запускайте ODME несколько раз

Если ODME остановлен автоматически из-за превышения IRD 30L / NM, мы не должны запускать ODME снова. Некоторые люди снова запускают ODME, чтобы проверить, смогут ли они по-прежнему уменьшить количество на борту. Даже если вы можете утверждать, что вы делаете это через ODME, вы на самом деле непреднамеренно опровергаете МАРПОЛ.Многие суда были задержаны Парижским меморандумом о взаимных попытках запустить ODME. У задержания есть логика и следующие причины

  • При многократных пусках оператор пытается выбросить за борт столько масла, сколько он может
  • После того, как ODME остановится автоматически, оператору потребуется еще 24 часа для установления ODME снова. Это связано с тем, что, если уровень водонефтяной смеси будет очень низким, при рециркуляции это произойдет. Теперь, чтобы отделить воду от нефти, нам нужно дать ей 24 часа.

Но если ODME остановился из-за какой-то ошибки, когда уровень воды все еще был высоким, нет необходимости ждать другого 24-часового времени установления.

9) Выполнить цикл очистки

Каждый раз, когда ODME останавливается, начинается цикл очистки. Но если он не запускается автоматически, мы можем запустить цикл очистки вручную.

10) Закройте все клапаны и систему

После того, как операция ODME завершена, мы можем закрыть все клапаны и электроэнергию.Затем мы можем сделать запись в журнале учета нефти для этой операции.

Заключение

Было зафиксировано множество задержаний и сотни наблюдений за неправильным использованием ODME. Эти задержания также включают преднамеренную некорректную работу ODME.

Было несколько случаев, когда моряки обходили ODME, даже когда ODME был в отличной форме и работал. Это объясняется тем, что моряки иногда считают, что с таким оборудованием, как ODME, сложно работать.

Но если мы хорошо знаем наше оборудование, то не только оно покажется простым в эксплуатации, но и будет отлично работать.

,
Основной принцип работы индуктивного датчика приближения

Задумывались ли вы, как индуктивный датчик приближения способен обнаружить присутствие металлической цели? Хотя основополагающая электротехника является сложной, основной принцип работы не так сложен для понимания.

В основе индуктивного датчика приближения («проксимальный» «датчик» или «проксимальный датчик» для краткости) лежит электронный генератор, состоящий из индуктивной катушки, состоящей из многочисленных витков очень тонкой медной проволоки, конденсатора для хранения электрического заряда, и источник энергии для обеспечения электрического возбуждения.Размер индуктивной катушки и конденсатора подобраны так, чтобы производить самоподдерживающиеся колебания синусоидальной волны с фиксированной частотой. Катушка и конденсатор действуют как две электрические пружины, между которыми висит груз, постоянно толкающий электроны назад и вперед между собой. Электрическая энергия подается в цепь, чтобы инициировать и поддерживать колебания. Без поддержания энергии колебание будет разрушаться из-за небольших потерь мощности из-за электрического сопротивления тонкого медного провода в катушке и других паразитных потерь.

Колебания создают электромагнитное поле перед датчиком, потому что катушка расположена прямо за «лицом» датчика. Техническое название лицевой стороны датчика - «активная поверхность».

Когда кусок проводящего металла входит в зону, определяемую границами электромагнитного поля, часть энергии колебаний передается в металл мишени. Эта передаваемая энергия проявляется в виде крошечных циркулирующих электрических токов, называемых вихревыми токами.Вот почему индуктивные датчики иногда называют вихретоковыми датчиками.

Протекающие вихревые токи сталкиваются с электрическим сопротивлением, пытаясь циркулировать. Это создает небольшую потерю мощности в виде тепла (как маленький электрический нагреватель). Потеря мощности не полностью заменяется внутренним источником энергии датчика, поэтому амплитуда (уровень или интенсивность) колебаний датчика уменьшается. В конце концов, колебания уменьшаются до такой степени, что другая внутренняя цепь, называемая триггером Шмитта, обнаруживает, что уровень упал ниже заранее определенного порога.Basic_Oper_Inductive_Sensor Этот порог - уровень, при котором присутствие металлической мишени определенно подтверждается. После обнаружения цели триггером Шмитта выход датчика включается.

Короткая анимация справа показывает влияние металлической мишени на колебательное магнитное поле датчика. Когда вы видите, что кабель, выходящий из датчика, становится красным, это означает, что металл был обнаружен, и датчик был включен. Когда цель исчезает, вы можете видеть, что колебание возвращается к максимальному уровню и выходной сигнал датчика отключается.

Хотите узнать больше об основных принципах работы индуктивных датчиков приближения? Вот короткое видео на YouTube, посвященное основам:

Как это:

Нравится Загрузка ...

Генри Менке

У меня есть опыт электротехники, который дает мне прочную техническую базу для моей нынешней роли директора по маркетингу продуктов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *