Приложение А Варианты исполнений ТП……………………………….……… 14
Приложение Б Преобразователи термоэлектрические общего назначения
ТХА Метран-201 и ТХК Метран-202……………….…………... 16
Приложение В Преобразователи термоэлектрические бескорпусные ТХА
Метран-231 и ТХК Метран-232 …..……………….………….... 20
Приложение Г Преобразователи термоэлектрические подшипниковые ТХА
Метран-241 и ТХК Метран-242 …..……………….………….... 26
Приложение Д Рекомендации по применению материала защитной
арматуры ………………………………………………….…….. 28
Приложение Е
Приложение Ж Схемы соединений ЧЭ……………………………….…………. 30
Приложение И Предельная скорость потока измеряемой среды, на которую
454138 г. Челябинск, Комсомольский проспект, 29
Промышленная группа «Метран»:
тел.(351) 798-85-10, 741-46-33 (операторы), факс 741-68-11, 741-45-17;
тел/факс (351) 741-68-21, E-mail: byro.service@metran.ru;
сервисный центр (ремонт и сервисное обслуживание):
тел.(351) 741-46-42, E-mail: oos@metran.ru
Ссылочные нормативные документы ………………………….. 29
рассчитаны ТП…………………………………………………… 31
3
3
9
12
12
13
2
Настоящее руководство по эксплуатации (РЭ) содержит технические данные, описание принципа действия, устройство и другие сведения, необходимые для правильной
эксплуатации преобразователей термоэлектрических ТХА и ТХК Метран-200 (в дальнейшем- ТП): ТХА Метран-201, ТХК Метран-202, ТХА Метран-231, ТХК Метран-232,
ТХА Метран-241, ТХК Метран-242.
По способу защиты человека от поражения электрическим током ТП
относятся к
классу III по ГОСТ 12.2.007.0.
1. ОПИСАНИЕИРАБОТА
1.1 Назначение
Термоэлектрические преобразователи (ТП) хромель-алюмелевые ТХА и хромелькопелевые ТХК предназначены для измерения температуры от минус 40 до 1100 °С
различных газообразных, сыпучих и жидких сред, а также температуры поверхностей
твердых тел.
По способу контакта с измеряемой средой ТП соответствуют погружаемому
и поверхностному исполнениям, по условиям эксплуатации – стационарному исполнению,
по отношению к измеряемой среде – герметичные.
ТП изготавливаются в следующих климатических исполнениях:
- исполнение У1.1 по ГОСТ 15150, но для работы при верхнем значении темпера-
туры окружающего воздуха от минус 45 до 85 °С;
- тропическое исполнение Т3, но для работы при верхнем значении температуры
окружающего воздуха от минус 10 до 85 °С и верхнем значении относительной влажно-
сти 98 % при температуре 35 °С.
ТП по ГОСТ 27.003 относятся к изделиям конкретного назначения, вида 1, непрерывного применения, ремонтируемым или неремонтируемым в зависимости от исполнения (приложение А).
ТП являются средствами измерений.
Габаритные и присоединительные размеры, масса, показатели тепловой инерции
представлены в приложении Б, В, Г. Рекомендации по выбору материала защитной арматуры даны в приложении Д.
1.2 Характеристики
1.2.1 Условное обозначение номинальной статической характеристики преобразо-
температур соответствуют значениям, указанным в таблице 3.
Таблица 3
Диапазон температур, °С
от -40 до 300
от 300 до 400
от 400 до 500
от 500 до 600
от 600 до 650
от 650 до 700
от 700 до 800
от 800 до 900
от 900 до 1000
от 1001 до 1100
ТХА ТХК
±3,25
±4,0
±4,9
±5,85
±6,82
±7,8
±8,8
±10,0
±10,7
ΔрТП, °С
±3,25
±3,50
±4,2
±4,8
±5,2
-
-
-
-
-
1.2.6 Изменениетермоэлектродвижущейсилы (ТЭДС) после воздействия на ТП в
течение 2 ч температуры, равной верхнему пределу измерений, не превышает половины допускаемого отклонения.
1.2.7 Электрическая изоляция ТП между термоэлектродами и металлической частью защитной арматуры при температуре окружающего воздуха (25±10) °С и относительной влажности от 30 до 80 % выдерживает в течение 1 мин испытательное
напряжение 250 В синусоидального тока частотой 50 Гц, кроме исполнений с неизолированным чувствительным элементом (ЧЭ).
1.2.8 Электрическое сопротивление изоляции между термоэлектродами ЧЭ и металлической частью защитной арматуры, кроме исполнений с неизолированным ЧЭ, составляет не менее:
1.2.9 ЭлектрическоесопротивлениетермоэлектродовТПпритемпературе
(25±10) ° С не превышает значений, определяемых по формуле:
KLR
=
, (1)
где R
ЭТ
..
– сопротивление термоэлектродов, Ом;
Т.Э.
К – коэффициент, численноравныйзначениямвтаблице 4;
L – длина монтажной части, м. ДляТПисполненийТХАМетран-231-02, ТХКМетран-232-02 R
определяется
Т.Э.
по формуле:
5,2..+⋅=LKR
ЭТ
(2)
Таблица 4
Сечение термоэлектродов,
2
, мм
S
ТЭ
ТХА ТХК
К, Ом/м
0,5 2,02 2,30
0,44 2,30 2,62
0,9 1,13 1,28
0,3 3,70 4,17
При этом сопротивление каждого термоэлектрода ТП с неизолированным спаем,
измеренное относительно защитной арматуры, не превышает половины значения, определяемого формулами (1), (2).
1.2.11 ТПустойчивыквоздействиюсинусоидальнойвибрациисчастотойот 10 до
150 Гц, амплитудой 0,075 ммиускорениемдлячастоты,
2
9,8 м/с
(группаисполнения VI ГОСТ 12997).
вышечастотыперехода,
1.2.12 ТПвупаковке для транспортирования выдерживают воздействие темпера-
туры окружающего воздуха от минус 50 до 50 °С и относительной влажности (95±3) %
при температуре 35 °С.
1.2.13 Степень защиты ТП от воздействия пыли и воды IP5Х по ГОСТ 14254 для
исполнений ТХА Метран-201-07, ТХА Метран-201-09, ТХА Метран-231-02, ТХА Метран-231-03, ТХК Метран-232-02, ТХК
1.2.14 Вероятность безотказной работы за 1000 ч составляет не менее 0,80 (браковочное значение вероятности безотказной работы).
Критерием отказов является:
- обрывиликороткоезамыканиеЧЭ;
- уменьшениесопротивленияизоляции;
- превышениедопустимойпогрешности.
1.2.15 СреднийсрокслужбыТПсоставляетнеменее 3 лет.
1.2.16 Среднее
времявосстановлениянеболее 20 мин.
1.3 Устройствоиработа
1.3.1 Измерение температуры основано на явлении возникновения в цепи ТП термоэлектродвижущей силы при разности температур между рабочими и свободными
концами. Величина термоэлектродвижущей силы пропорциональна этой разности температур и фиксируется потенциометром.
элемент, выполненный на основе термопарного кабеля с минеральной изоляцией термоэлектродов типа КТМС(ХА), КТМСп(ХА), КТМС(ХК) по ТУ 16-505.757.
Свободные концы чувствительного элемента (термопарного кабеля) подключены к
армированным контактам в корпусе соединительной головки ТП. Схемы соединений
чувствительных элементов приведены в приложении Ж.
случае необходимости термопарный кабель можно легко вынуть из защитной
В
арматуры (отсоединив от армированных контактов) не вынимая защитную арматуру ТП
из зоны его установки.
1.4 Средстваизмерений, инструментыипринадлежности
Перечень и характеристики средств измерений и оборудования, необходимых для
проверки ТП, представлены в таблице 5.
Таблица 5
Рекомендуемые
средства измерения
и оборудование
ВИТ-2
М-67
Ф4101
МТП-2М
ТЛ-21Б-2
ППО-II-1000
В7-54/3
Наименование
Психрометр
Барометр
Мегаомметр
Горизонтальные
трубчатые печи
Термостат
нулевой
Блок
управления
Образцовый ртутный
термометр
3 разряда
Образцовый
платинородий-
платиновый
термоэлектрический
термометр
Вольтметр
цифровой
Основные характеристики, необходимые для проверки
ТП
Диапазон измерений относительной влажности 40-95 %.
Диапазон измерения температуры воздуха 15-45 °С;
цена деления шкалы термометра 0,5 °С.
Погрешность измерения относительной влажности ±5 %
Диапазон измерения от 600 до 800 мм рт.ст,
цена деления 0,8 мм рт.ст.
Пределы измерений 0-1000 МОм, номинальное напряжение 100 В.
Основная погрешность ±2,5 %
Диапазон температуры 300-1000 °С, температурный
градиент 0,8 °С/см
Температура (0±0,1) °С, объем рабочей камеры 5 л ТН-3М
Диапазон воспроизводимых температур от 0 до 1200 °С УПСТ-2М
Диапазон температур 0-50 °С
Диапазон температур:
- от 300 до 1000 °С.
Второй разряд
Диапазон измерения 0-2 В, 0-20 В.
Основная погрешность измерения:
±0,0015 % для межповерочного интервала 24 ч,
±0,004 % для межповерочного интервала 12 мес.
Диапазон измерения 0-200 Ом
Основная погрешность измерения:
±0,003 % для межповерочного интервала 24 ч,
±0,0085 % для межповерочного интервала 12 мес.
8
Продолжение таблицы 5
Примечания
1. Допускается применение других средств измерения и оборудования с аналогичными или луч-
шими метрологическими характеристиками.
2. Образцовые средства измерения, применяемые при поверке ТП, должны быть поверены в со-
ответствии с ПР 50.2.006.
1.5 Маркировка
1.5.1 На табличке, расположенной на крышке корпуса соединительной головки
ТП, нанесены следующие знаки и надписи:
- товарныйзнакпредприятия-изготовителя;
- знакутверждениятипа;
- условное обозначение модели, например, ТХА Метран-201-02;
1.6.1 Упаковка ТП состоит из потребительской и транспортной тары, изготавли-
ваемой
по чертежам предприятия-изготовителя.
ТП упаковывают в полиэтиленовые пакеты и укладывают в транспортные ящики
вместе с эксплуатационной документацией.
1.6.2 Упаковка соответствует категории КУ-0 по ГОСТ 23170. Упаковочный лист
укладывают в каждое грузовое место. Вариант внутренней упаковки ВУ-0, вариант
внутренней защиты ВЗ-0 по ГОСТ 9.014.
1.6.3 Упаковка в транспортную тару производится по ГОСТ 5959.
Масса транспортной
системе нумерации предприятия-изготовителя;
тарынеболее 50 кг.
9
2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕПОНАЗНАЧЕНИЮ
2.1 Общиеуказания
2.1.1 При получении ТП установить сохранность упаковочной тары. В случае ее
повреждения следует составить акт и обратиться с рекламацией к транспортной организации.
В паспорт (журнал) желательно включить также данные, касающиеся эксплуатации ТП. Например, дата установки, наименование организации, установившей ТП, место установки, записи по обслуживанию ТП с указанием имевших место неисправностей и их причин, восстановительных и ремонтных работ и времени, когда эти работы
были
проведены.
Мы, как предприятие-изготовитель, заинтересованы в получении подробной информации о работе ТП и возникших неполадках с целью исключения их в дальнейшем.
Направляйте в наш адрес также предложения по усовершенствованию конструкции ТП.
обрыва заменить термометрическую вставку (термопарный кабель) на новую.
Проверить сопротивление изоляции
между чувствительным элементом и защитной
арматурой. Закоротить между собой термоэлектроды чувствительного элемента, зажимы мегаомметра подключить к защитной арматуре и к закороченным термоэлектродам.
Испытательное напряжение 100 В, отсчет показаний произвести через 1 мин. Установить крышку на место.
При испытаниях и эксплуатации ТП необходимо соблюдать «Правила технической
эксплуатации электроустановок потребителей» (ПЭЭП).
2.3.3 Не допускается применение ТП для измерения температуры
сред, химиче-
ский состав которых агрессивен по отношению к материалу защитной арматуры.
11
3. ТЕХНИЧЕСКОЕОБСЛУЖИВАНИЕ
3.1 Общиеуказания
3.1.1 К техническому обслуживанию (ТО) допускаются лица, изучившие настоя-
щее РЭ и прошедшие инструктаж на рабочем месте.
3.1.2 При эксплуатации ТП необходимо руководствоваться гл.3.4 «Правил эксплуатации электроустановки потребителем» (ПЭЭП), настоящим руководством по эксплуатации, инструкциями на оборудование, в комплекте с которым работают ТП.
3.1.3 ВовремяэксплуатацииТПподлежат
периодическомуосмотрусцельюкон-
троля:
- соблюденияусловийэксплуатации;
- целостностикорпусаикрышкиТПикабеля;
- работоспособностиТП.
3.2 Мерыбезопасности
3.2.1 При монтаже, техническом обслуживании и демонтаже ТП необходимо соблюдать меры предосторожности от ожогов и других видов поражения в соответствии с
правилами техники безопасности, установленными на объекте.
3.2.2 Замену, отсоединение, присоединение ТП к трубопроводу объекта производить при полном отсутствии избыточного давления.
3.3 ПроверкаработоспособностиТП
3.3.1 Подключить удлинительный (компенсационный) кабель к измерительному
вторичному прибору согласно маркировки на кабеле.
3.3.2 Отсчитать по шкале вторичного прибора измеренное значение температуры
на объекте и сравнить с допустимым значением.
3.4 Техническоеосвидетельствование
3.4.1 Периодичность планово-предупредительных осмотров термопреобразователей устанавливается в зависимости от производственных условий, но не реже одного
раза в год.
3.4.2 Проверки при планово-предупредительных осмотрах проводятся в соответствии с таблицей 6.
Таблица 6
Наименование операции проверки Методы проверки
1. Состояниевнешнеговида
2. ОсмотрвыводныхконцовпоГОСТ 8.338
3. Проверкасопротивленияизоляциипри
(25±10) °С
4. Проверкапределадопускаемого
значения основной погрешности
термопреобразователя
ТП с длиной погружаемой части менее
Проверяется по ГОСТ 8.338
250 мм проверяются по
МП 4211-201
12
4. ТРАНСПОРТИРОВАНИЕИХРАНЕНИЕ
4.1 ТП в упаковке предприятия-изготовителя транспортируются всеми видами
транспорта в крытых транспортных средствах, в том числе и воздушным транспортом в
отапливаемых герметизированных отсеках, в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. Допускается транспортирование ТП в
контейнерах.
помещения, где колебания температуры и влажности воздуха мало отличаются от колебаний на открытом воздухе) или 3 (для морских перевозок в трюмах), или 6 (для изделий тропического исполнения) по ГОСТ 15150.
4.4 Условия хранения в складских помещениях распространяются на поставщика
потребителя.
4.5 Во время погрузочно-разгрузочных работ и транспортирования ТП, упакованные в транспортную тару, не должны подвергаться резким ударам и воздействию атмосферных осадков.
4.6 Не допускается хранение ТП без упаковки в помещениях, содержащих газы и
пары, вызывающие коррозию.
4.7 После транспортирования в холодное время года перед распаковкой ТП необходимо выдержать в отапливаемом помещении (на складе) не менее 1 ч.
рисунком Б.7,
150–для исполнения
ТП в соответствии с
рисунком Б.8
ε
∞,
с
Ру, МПа
1,0
рисунок Б.7 рисунок Б.8
Масса, кг
4,2 7,2
18
Таблица Б.6 - Материал защитной арматуры
Погружаемая часть - уча-
сток длиной ℓ
Корунд высокоплотный
КТВП
Корунд исполнения по ма-
териалам - Кв
Стальная часть защитной ар-
матуры (кроме участка ℓ)
15Х25Т
до длин L=1250 мм
ХН78Т
для L=1600, 2000 мм
Максимальная темпе-
ратура применения, °С
1100
Рисунок Б.9 – Исполнения
ТХА Метран-201-31
ТХК Метран-202-31
Рисунок Б.10 – Исполнения
ТХА Метран-201-32
ТХК Метран-202-32
Рисунок Б.11 – Исполнения
ТХА Метран-201-33
ТХК Метран-202-33
19
ПРИЛОЖЕНИЕВ
(обязательное)
Преобразователи термоэлектрические бескорпусные
ТХА Метран-231 и ТХК Метран-232
В процессе монтажа кабельные термопреобразователи можно изгибать, укладывать в труднодоступных местах или прижимать к поверхности для измерения ее температуры.
Рисунок В.1 - Исполнения
ТХА Метран-231-01,
ТХК Метран-232-01
Рисунок В.2 - Исполнения
ТХА Метран-231-02,
ТХК Метран-232-02
Рисунок В.3 - Исполнения
ТХА Метран-231-03,
ТХК Метран-232-03
* Термопреобразователи, изготовленные из термопарного кабеля с наружным диаметром оболочки 4,6 мм, имеют два чувствительных элемента.
** Выводы термоэлектродов термопарного кабеля КТМС ХА (КТМС ХК) удлиняются с помощью кабеля СФКЭ ХА ( СФКЭ ХК) длиной ℓ. Место соединения поме-
в переходную втулку и загерметизировано. Длина кабельной выводной части бо-
щено
лее 1000 мм указывается при заказе.
20
ТаблицаВ.1 - Длинамонтажнойчастиимасса
L, мм
Масса, кг, не более Масса, кг, не более
рис.В.1 рис.В.2 рис.В.3
L, мм
рис.В.1 рис.В.2 рис.В.3
320 5000
400 5600
500 6300
630 7100
0,4 0,2 0,1
800 8000
1000
1250 10000
1600
2000 12500
2500
3150 16000
3550 18000
4000
0,45 0,25 0,15
0,5 0,3 0,2
0,6 0,4 0,3
9000
11200
14000 1,4 1,2 1,1
20000 1,7 1,5 1,4
0,8 0,6 0,5
1,0 0,8 0,7
1,2 1,0 0,9
1,6 1,4 1,3
Таблица В.2 - Условное давление (Ру), показатель тепловой инерции (ε
Рис. Ру, МПа
)
∞
ε
, с
∞
В.1
В.2
0,1 4
В.3
21
Рисунок В.4 - Исполнения
ТХА Метран-231-04,
ТХК Метран-232-04
Рисунок В.5 - Исполнения
ТХА Метран-231-05,
ТХК Метран-232-05
Таблица В.3 - Длина монтажной части, масса, показатель тепловой инерции,