Аббревиатура ТСП что означает и как расшифровывается? Что такое ТСП?

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 термистора
    Конструкция 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

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).

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.

https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru

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.

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.

MCC код - что такое, зачем нужен, как узнать категорию ТСП и причем здесь кэшбэк

Rt = f(t)

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.

Аббревиатура ТСП что означает и как расшифровывается? Что такое ТСП?

www.eti.su

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.

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»

Обозначения:

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

https://www.youtube.com/watch?v=channelUCAwZwwg6zHQVItmfg3UwY_Q

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.

Автор блога

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»

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.

Валерий Чусов

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 датчик
Миниатюрный 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.

3. Незавершенная (не оплаченная) покупка с картой-флагомером

Для того, чтобы узнать mcc код этим способом, нам потребуется любая карта Банка Авангард. Определить mcc-code нужной торговой точки можно следующим образом:

  1. Убедиться в нулевом балансе карты (или в явной нехватке средств на карте на тестовую, «ложную покупку»)
  2. Выбрать «интересующий товар» в магазине
  3. Сделать неуспешную попытку оплатить «покупку»
  4. После этого, как в интернет-банке, так и в мобильном приложении будет отражена неуспешная операция оплаты с указанием MCC-кода торгового терминала.

После этого Вы сможете подобрать наиболее выгодную карту для покупки по данному mcc.

Термопреобразователи сопротивления. Контроль температуры

Как начать принимать оплату банковскими картами

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.

Виды термодатчиков

  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 термистора

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru

Работы4,5

Термопреобразователисопротивления. Контроль температуры

1.Принцип работы термопреобразователясопротивления

Принципдействия термопреобразователясопротивления основан на свойствепроводников и полупроводников изменятьсвое электрическое сопротивление приизменении их температуры.

Diners Club

Металлическиетермометры сопротивленияплатиновые (ТСП) градуировки гр.20 используютсяпри длительных измерениях в пределахот 0 до 650 °С, а термометры градуировокгр. 21и гр. 22— с другими номинальными сопротивлениямипри температуре — от —200 до 500 °С.Термометры сопротивления медные (ТСМ)изготав­ливаются градуировок гр.23 и гр.24 для измерениятемператур от —50 до 180°С [1].

Величину,характеризующую изменениеэлектросопротивления металлов приизменении температуры, называюттемпературным коэф­фициентомсопротивления. Если Rtэлектрическое сопротивление принекоторой температуре t,a Rоэлектрическое сопротивление при 0°С,то температурный коэффициент сопротивленияможно определить по формуле

Дляизготовления термометров сопротивленияиспользуются металлы: Pt,Cu,Ni,Fe.

Медь(Cu).К достоинствам меди следует отнестидешевизну, лег­кость получения ее вчистом виде, сравнительно высокийтемпе­ратурный коэффициент и линейную зависимость сопротивленияот темпе­ратуры.

Недостатки:малое удельное сопротивление (р = 0,017ом·мм2/м)и легкая окисляемость при температуревыше 100° С.

Никельи железо (Niи Fe).Эти металлы обладают сравнительновысоким температурным коэффициентоми относи­тельно большим удельнымсопротивлением.

Однакоэтим металлам присущи и недостатки.Никель и железо трудно получить в чистомвиде, что препятствует изготовлениювзаимозаменяемых термометровсопротивления. Зависимости сопротивленияжелеза и, особенно, никеля от температурывыра­жаются кривыми, которые не могутбыть представлены в виде простыхэмпирических формул.

Полупроводниковыетермометры сопротивления(термисторы) изготавли­ваются изокислов различных металлов с добавками.Наибольшее распростра­нение имеюттермометры сопротивления кобальто-марганцевые(КМТ) и медно-марганцевые (ММТ), использумыедля измерения температур в пределах от—90 до 180 °С. Используемыематериалы: оксиды Ti,Fe,Mn,Co,Ni,Cu,Ge.

2.Устройство платиновых и медныхтермопреобразователей сопротивления.Диапазон измеряемых температур длякаждого типа термопреобразователясопротивления

Датчик термопреобразователь ТСП 5071

 50П— электрическое сопротивление от 40 до90 Ом.

 100П(Pt100)- электрическое сопротивление от 80до 180 Ом.

 50М— электрическое сопротивление от 40 до150 Ом.

 100М— электрическое сопротивление от 80 до300 Ом.

1-слюдянаяпластинас зубчатымикраями;

2-платиноваяпроволока;3-серебряные выводы;

4-слюдяныенакладки; 5-серебрянаялента

стандартномплатиновомтермометре сопротивления(рис.1) платиновая проволока диамет­ром0,07 мм и длиной около 2 м бифилярно намотанана слюдяную пластинку с зубчатыми краямии с обеих сторон прикрыта двумя слю­дянымипрямоугольными накладками для обес­печенияее изоляции и придания механическойпрочности. Все три слюдяныепластинки скреп­лены в пакет серебрянойлентой.

К концам пла­тиновойпроволоки припаяны выводы из серебря­ныхпроволочек диаметром 1 мм, изолированныхфарфоровыми бусами. Элементсопротивления помещен валюминиевую защитную трубку, сво­бодноесечение которой заполнено по всей длинечувствительной частитермометра алюминиевым вкладышем.Собранный элемент термометра со­противленияпомещается еще в одну наружную защитную

https://www.youtube.com/watch?v=https:tv.youtube.com

трубкус заваренным дном, имеющую штуцернуюгайку и алюминиевую головку [1].

Стандартныймедныйтермометрсопротивления (рис.2) отечественногопроизводства выполнен из меднойэмалированнойпроволоки диаметром 0,1 мм, многослойнонамотанной на цилиндрический пластмассовыйстержень. Проволока покрыта сверхуслоем лака. К концам медной проволокиприпаяны выводытакже из медной проволоки диаметром1,0—1,5 мм. Собранныйтермометр сопротивления помещен взащитную стальную трубку.

Чувствительныйэлемент всех медных термометровсопротивленияпредставляет собой бескаркаснуюбезындукционную намотку измедной проволоки диаметром 0,08 мм,покрытую фторопластовой пленкой. Кнамотке припаяны два вывода. С цельюобеспечения виброустойчивостичувствительный элемент помещаетсяв тонкостенную металлическую гильзу,засыпается керамическимпорошком и герметизируется.

3.Отличие терморезисторов от металлическихтермопреобразователей сопротивления

Полупроводниковыетермометры сопротивления изготавливаютсяиз окислов различных металлов с добавками.Наибольшее распростра­нение имеюттермометры сопротивления кобальто-марганцевые(КМТ) и медно-марганцевые (ММТ), используемыедля измерения температур в пределах от— 90 до 180°С. В отличие от металлическихсопротивление этих термометров приувеличении температуры уменьшается поэкспоненциальному закону, благодарячему они имеют высокую чувствительность.

4.Градуировка термопреобразователясопротивления. Градуировки техническихплатиновых и медных термопреобразователейсопротивления

Градуировкойназывается операция, в ходе которойделениям шкалы прибора придаютсязначения, выраженные в установленныхединицах измерения. При градуировкетермопреобразователей сопротивленияиспользуютпотенциометрический метод измерениявеличины сопротивления термометрасопротивле­ния. Переключатель П2включают, П3отключают.

Тогда в цепь источникарегулируемого напряжения 2последовательнобудут включены термометр сопротивленияRt(7),образцовые сопротивления RN= 100Ом и контрольный миллиамперметр 3.Посред­ствомпереключателя Икпереносному потенциометру ПП (1)могутпоочередно присоединяться термометрсопротивления Rtилиобразцовое сопротивление RN.Токв цепи, контролируемый милли­амперметром3,поддерживаетсяпостоянным, не превышающим 5мА.

—на образцовом сопротивлении: UN= IRN;

на термометре сопротивления:U

Величинусопротивления рассчитывают по уравнению:Rt= (Ut/UN)·RN

Градуировкатермометра сопротивления выполняетсяпри температурах 0; 20; 40; 60; 80 и 100°С. Дляградуировки при 0°С термометр сопротивленияпомещают в термостат с тающим льдом.Градуировка его при других температурахпроизводится с по­мощью водяной бани10, вкоторой температура устанавливаетсястрелкой задатчика манометрическоготермометра 6.Моментсня­тия показаний определяетсявизуально по образцовому ртутномутермометру 11через 5 минпосле прекращения изменений егопока­заний.

Полученныеданные заносят в таблицу и наносят награфик, по оси абсцисс которого откладываютдействительные значения тем­пературыв водяной бане 10,определяемыепо показаниям образ­цового ртутноготермометра в °С, а по оси ординат —величины сопротивлений термометрасопротивления Rt.

5.Измерительные приборы, применяемые вкомплекте с термопреобразователямисопротивления

Вкачестве измерительных приборовтермометров сопротивления применяютсялогометры и уравновешенные мосты. Дляполупроводниковых термосопротивленийизмерительными приборами обычно служатнеуравновешенные мосты [1].

Логометры— это магнитоэлектрические приборы,подвижная система которых состоит издвух жесткоскрепленных между собойрамок, расположенных под некоторымуглом друг другу (в предельном случаев одной плоскости).

 = f(I1/I2),

гдеI1,I2— токи, протекающие по рамкам.

Вопределенных пределах колебаниянапряжения источника питания не влияютна показания прибора [1].

Такимобразом, в логометре совмещены достоинствауравнове­шенных (независимость отколебаний напряжения источника питания)и неуравновешенных мостов (непосредственноеизмерение).

https://www.youtube.com/watch?v=ytpolicyandsafetyru

Рассмотримсхему логометра (рис.4). Постоянный магнитснабжен полюсными наконечниками Nи Sс эллиптическими выточками. Центрывыточек полюсных наконечников смещеныотносительно центра сердечника. Междуполюсными наконеч­никами расположенцилиндрический сердечник из мягкойстали, вокруг которого вращаетсяподвижная система из двух рамок — R1и R2.

К рамкамприкреплена стрелка, перемещающаясявдоль шкалы, проградуированной вградусах. Воздушный зазор между полюсныминаконечниками и сердечником неравномерен.Поэтому магнитная индукция меняется(наибольшее значение в середине полюсныхнаконечников, наименьшее — у края),являясь функ­цией угла поворота отсреднего положения.

M1= c1B1I1;M2= с2B2I2,

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).

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.

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.

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.

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

https://www.youtube.com/watch?v=upload

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.

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.

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.

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.

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.

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.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru

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.

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

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).

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».

Внешний вид термопреобразователя ТСМ 1088 1
Внешний 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.

Класс допуска

Таблица 1. Классы допуска.

Класс точности Нормы допуска

°C |t |

Диапазон измерения температуры
Платиновые датчики Медные Никелевые
Проволочные Пленочные
AA ±0,10 0,0017 -50°C …250°C -50°C …150°C x x
A ±0,15 0,002 -100°C …450°C -30°C …300°C -50°C …120°C x
B ±0,30 0,005 -196°C …660°C -50°C …500°C -50°C …200°C х
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.

Виды термодатчиков

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

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 ТС
    Рисунок 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 схеме
Пример 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.

Rt = R0 (1 α * t)

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.

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.

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.

www.eti.su

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.

https://www.youtube.com/watch?v=ytcreatorsru

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)

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 pt100
Градуировочная 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.

описание проборов и их погрешность

Термопреобразователь — это прибор, который создан для измерения температуры. Принцип действия указанного устройства построен на электрическом сопротивлении металлов и отдельных сплавов. Основным элементом термопреобразователей принято считать полупроводники. Некоторые специалисты называют их терморезисторами.

Если рассматривать стандартный термопреобразователь, то в нем имеется только один резистор. Выполнен он полностью из металлической проволоки. В некоторых случаях его могут делать из пленки. Платиновые термопреобразователи на сегодняшний день считаются наиболее распространенными. Связано это с тем, что данный металл имеет хорошую зависимость сопротивления от температуры. Также платина отличается повышенной стойкостью к окислению. Воспроизводимость термопреобразователи данного типа показывают довольно высокую.

Современные модели делаются из платины высокой чистоты. В данном случае температурный коэффициент металла находится на уровне 0,003. Однако на рынке имеется множество медных и никелевых устройств. Все технические требования к ним диктуются ГОСТом. В частотности, данная система единства измерений приводит диапазоны температур, классы точности и стандартны зависимости сопротивлений.

Для работы в газообразной среде используется двухпроводной термопреобразователь сопротивления. Схема его устройства довольно проста. В верхней части находится чувствительный элемент с проводником. Соединяется он со штуцером. В нижней части корпуса имеются зажимы и кабель. Погрешность при минусовых температурах у моделей не превышает 0.3 градуса.

Допуск по ГОСТу 6651 указанные модификации имеют серии А. Если рассматривать термопреобразователь сопротивления PT100, то параметр минимальной температуры устройства лежит в районе -60 градусов. Если говорить про конструктивные особенности моделей, то важно отметить, что они производятся с герметиком. Выводов, как правило, имеется два. Непосредственно зажимы устанавливаются в передней части корпуса.

Трехпроводной термопреобразователь сопротивлений отлично подходит для жидкой среды. Однако параметр минимальной температуры у моделей в среднем равняется -30 градусов. Также важно отметить, что погрешность в агрессивной среде может доходить до 0.45 градусов. Выводов в устройствах данного типа имеется два. Непосредственно допуск по ГОСТу 6651 имеется серии А. Показатель минимальной допустимой температуры колеблется в районе 230 градусов.

Если рассматривать термопреобразователь сопротивления ТС 1088, то длина его монтажной части достигает 100 мм. Если говорить про модификации с клеммной головкой, то у них имеется три выхода. Защитная арматура применяется с маркировкой 12Х. Показатель тепловой инерции может доходить до 10 с. В свою очередь, параметр максимального условного давления равняется в среднем 6.2 Ру. Поверка термопреобразователей сопротивления производится при помощи калибраторов температуры.

Четырехпроводной термопреобразователь сопротивлений создан для замеров температуры в жидкой среде. Если говорить про погрешность сопротивления, то этот параметр способен доходить до 0.03 Ом. В данном случае чувствительность приборов составляет в среднем 33 мк. Если говорить про модификации с допуском А, то минимальная температура, при которой они способны работать, – 30 градусов ниже нуля. Номинальная статическая характеристика устройств доходит до 100 МП. Защитная арматура во многих модификациях применяется с маркировкой 12Х.

Если рассматривать термопреобразователь сопротивления ДТС 105, то показатель максимальной температуры составляет 230 градусов. Допускаемый предел отклонений равняется не более 0.15 Т. Также важно отметить, что устройства этого типа выпускаются с клеммными головками. Изоляция в них применяется только керамическая.

Платиновый термопреобразователь сопротивления (КТСП) способен похвастаться отличным показателем тепловой инерции. Однако в данном случае важно учитывать допуск модели по ГОСТу 6651. Если рассматривать модификации серии А, то в этой ситуации номинальная статическая характеристика устройств не превышает 50 П. Показатель тепловой инерции в свою очередь равняется 10 с.

Максимум температуру термопреобразователь сопротивления (платиновый) серии А способен переносить 240 градусов. Защитные арматуры у моделей чаще всего используются с маркировкой 12Х. Если рассматривать с допуском серии В термопреобразователь сопротивления (ГОСТ 6651), то у него параметр номинальной статической характеристики равняется 100 П. Показатель тепловой инерции в свою очередь достигает 25 с.

Термопреобразователь сопротивления (медный) подходит только для газообразной среды. По параметру погрешности модификации довольно сильно отличаются. В первую очередь нужно рассмотреть термопреобразователи с допуском серии А. Используются они при температуре даже -50 градусов. Однако чувствительность у них не слишком хорошая.

Показатель тепловой инерции в свою очередь доходит до 10 с. В данном случае максимальная возможная температура для моделей равняется 230 градусов. Допускаемый предел отклонений при этом доходит до 0.12 Т. Если говорить про конструктивные особенности, то клеммные головки у моделей данного типа отсутствуют.

Герметик во многих конфигурациях используется с порошком. Непосредственно изоляторы часто применяются кремниевого типа. Если рассматривать термопреобразователи с допуском серии В, то они имеют чувствительность на уровне 40 мк. Все это говорит о том, что при температуре меньше 0 градусов погрешность может доходить до 0.45 градусов.

Рассматривая конструктивные особенности модификаций, важно отметить, что множество моделей оснащены клеммными коробками. В данном случае герметик стандартно применяется с порошком. Непосредственно зажимы устанавливаются в передней части корпуса. Защитная арматура чаще всего применяется с маркировкой 15Х.

Никелевый термопреобразователь сопротивлений на сегодняшний день является сильно востребованным. В первую очередь это вызвано тем, что у моделей высокий параметр допускаемых придельных отклонений. Также многие модификации способны похвастаться отличной проводимостью. Если рассматривать устройства с допуском по ГОСТУ 6651 серии А, то важно упомянуть, что параметр погрешности у них не превышает 0.23 градуса. Допускаемый предел отклонений в свою очередь находится на уровне 0.12 Т.

https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru

Номинальная статическая характеристика моделей в среднем равняется 30 П. Однако важно также рассмотреть модификации с доступом серии В. Корпуса у них имеются защищенные, и предельную температуру они выдерживают в 230 градусов. Длина монтажной части у моделей в среднем не превышает 100 мм. Если говорить про основные параметры, то важно упомянуть о том, что чувствительность у приборов в среднем составляет 35 мк. Максимальное условное давление системой выдерживается в 6.6 Ру. Параметр тепловой инерции никогда не превышает 13 с.

Высокотемпературный термопреобразователь сопротивлений может выпускаться с разным допуском. В зависимости от него будет меняться параметр погрешности, да и другие показатели прибора. Если говорить про доступ серии А, то термопреобразователи данного типа имеют высокое условное давление. Минимум приборы использоваться могут при температуре в -30 градусов.

Номинальная статическая характеристика термопреобразователей составляет 40 П. Однако важно также рассмотреть модификации с доступом серии В. Согласно ГОСТу 6651 показатель чувствительности у них обязан минимум равняться 20 мк. При температуре свыше 0 градусов показатель погрешности приборов не превышает 0.44 градусов.

Если говорить про конструктивные особенности моделей, то зажимы у них установлены в передней части корпуса. Непосредственно головка располагается вверху прибора. Всего выводов имеется два. Также важно упомянуть, что термопреобразователи данного типа оснащены керамической теплоизоляцией.

Погружной термопреобразователь в обязательном порядке оснащается клеммной коробкой. Жилы кабеля у многих моделей скрываются с оболочкой. Зажимы в данном случае располагаются в нижней части корпуса. Непосредственно параметры изделия тесно связаны с серией доступа по ГОСТУ 6651. Однако сразу следует отметить, что погружной термопреобразователь может эксплуатироваться в агрессивных средах.

Номинальная статическая характеристика погружных устройств составляет 50 П по ГОСТу 6651. Всего выводов в представленных термопреобразователях имеется два. Также важно рассмотреть модели с доступом серии В. В первую очередь внимания заслуживает высокий параметр чувствительности — на уровне 30 мк. Все это дает возможность снизить погрешность прибора до 0.023 градусов.

Термопреобразователь этого типа предназначен для работы в газообразной среде. В данном случае клеммные головки применяются со штуцером. Максимум температуру приборы способны выдерживать на уровне 250 градусов. Показатель тепловой инерции тесно связан с серией доступа устройства. Однако важно отметить, что все модели максимальное условное давление выдерживают на уровне 6.7 Ру. Если рассматривать приборы с доступом серии А, то важно упомянуть о том, что погрешность при температуре свыше 0 градусов равняется 0.035 градуса.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Клеммная головка в данных конфигурациях устанавливается в верхней части корпуса. Непосредственно номинальная статическая характеристика у термопреобразователей не превышает 60 П. Допускаемый предел отклонений прибора в среднем составляет 0.20 Т. Также важно рассмотреть термопреобразователи с доступом серии В.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Юридическая энциклопедия
Adblock detector