Термопреобразователи: термометры сопротивления и термопары

Термопреобразователь (преобразователь, датчик температуры) – это средство измерения (прибор), преобразующий измеряемую температуру в сигнал (НСХ, унифицированный токовый сигнал) для последующей передачи, обработки или регистрации средствами автоматизации ТП.

см. также - Общие сведения и рекомендации по выбору ТС и ТП

В данном разделе представлены следующие виды и марки поставляемых термопреобразователей (датчиков температуры) и вспомогательного оборудования:

1. Термопреобразователи сопротивления (термометры сопротивления) – ТС (ТСМ, ТСП, Pt):
ТС(ТСМ, ТСП)-1088,-1188,-1288,-1388; ТС012(ТСМ, ТСП-012); ТС005(015…145), ТС004(014…184); ТПТ, ТМТ-1…31, ПТСВ, КТСП, КТПТР и другие.
2. Преобразователи термоэлектрические (термопары) – ТП (ТХА, ТХК, ТПП, ТПР, ТЖК, ТВР и др):
ТП(ТХА, ТХК)-2088,-2388,-2187,-2188,-1085,-2488,-0195(0295, 0395),-0188(0198, 0199); ТП008(ТХА, ТХК-008); ТПК, ТПL-005,-004,-001, ТХА(ТХК)-1…18; ТПП(ТПР)-023,-178, ТТПП, ТТПР-53 и др.
3. Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом (мА, В):
ТХАУ, ТХКУ, ТСПУ, ТСМУ-055,-205,-0104, ТСУ005, ТПУ, ТПТУ, ТМТУ, ТХАУ и др.
4. Нормирующие преобразователи:
НП002, ПСП, ПСМ, ПСХА, ИПМ и др.
5. Арматура: бобышки, гильзы защитные, штуцера и пр.
6. Кабели и провода термоэлектродные (компенсационные) и монтажные.

1. Термопреобразователи сопротивления ТС (термометры сопротивления медные - ТСМ и платиновые - ТСП)

НСХ термопреобразователей - ТС: ТСМ (Cu), ТСП (Pt), ТСН (Ni) – 50, 100, 500, 1000, 23 гр.(53М) и др. градуировки).

ТСМ - термопреобразователь сопротивления (термометр сопротивления) медный. НСХ: 50М, 100М, 53М(гр. 23) и др.
Диапазон измерения температуры ТСМ: -100…+200С.

ТСП - термопреобразователь сопротивления (термометр сопротивления) платиновый. НСХ: 50П, 100П, Pt50, Pt100, Pt500. Диапазон измерения температуры ТСП: -200…+500 (мах. до 750)С.

ТС (ТСМ, ТСП)-1088, ТС-1187,-1188, ТС-1288, ТС-1388, ТС-0295 - термопреобразователи сопротивления.
ТС-012 (тип B,C,D,E,F,I,J,K,L,M,N) – термопреобразователь (термометр) сопротивления ТСМ-012, ТСП-012.
ТС-005 - термопреобразователи сопротивления с коммутационной головкой (2ТС, ТС-015, 025, 035, 045, 055, 065, 075, 085, 095, 105, 115, 125, 145).
ТС-004 – термопреобразователи сопротивления с кабельным выводом (2ТС, ТС-014, 024, 034, 044, 054, 064, 074, 084, 094, 104, 114, 124, 134, 144, 154, 164, 174, 184).
ТПТ, ТМТ-1…31 – термопреобразователи сопротивления (термометры) платиновые – ТПТ, медные – ТМТ.
ПТСВ-1,2,3,4,5 – термометры сопротивления платиновые эталонные (вибропрочное исполнение).
КТСП-005 – комплект термометров сопротивления платиновых.
КТПТР-01...08 - комплекты термопреобразователей платиновых технических разностных (КТПТР-01, -03, -04, -05, -06, -07, -08).
ЧЭМТ, ЧЭПТ - чувствительные элементы платиновый-ЧЭПТ, медный-ЧЭМТ.

2. Преобразователи термоэлектрические (термопары) – ТП.

НСХ термопреобразователей - ТП: ТХК(L), ТХА(K), ТПП(S,R), ТПР(B), ТЖК(J), ТНН(N), ТВР(A-1,2,3), ТМК(T).

ТХК - Преобразователь термоэлектрический (термопара ХК - хромель-копель (L)), диапазон измерения температуры -200…+600С (мах 800С)).
ТХА - Преобразователь термоэлектрический (термопара ХА - хромель-алюмель (K)), диапазон измерения температуры -200…+1100С (мах 1300С)).
ТПП - Преобразователь термоэлектрический (термопара ПП - платина-платина (S,R)), диапазон измерения температуры 0…+1300С (мах 1700С)).
ТПР - Преобразователь термоэлектрический. (термопара ПР - платина-родий (B)), диапазон измерения температуры +600…+1600С (мах +200…1800С)).
ТЖК - Преобразователь термоэлектрический. (термопара ЖК - железо-константан (J)), диапазон измерения температуры -40…+800С (мах -200…+1200С)).
ТВР - Преобразователь термоэлектрический (термопара ВР – вольфрам-родий (A)), диапазон измерения температуры – А1(мах 0…+2500С), А2(мах 0…+1800С), А3(мах 0…+1600С)).
ТНН - Преобразователь термоэлектрический (термопара – НН(N)), диапазон -200…+1100С (мах 1300С).
ТМК - Преобразователь термоэлектрический (термопара - МК(T)), диапазон -200…+400С.

ТП(ТХА, ТХК)-2088, ТП-2388, ТП-2187, ТП-1085, ТП-2488, ТП-0195(0295, 0395), ТП-0188(0198, 0199).
ТП-008 (тип A,B,C,D,E,F,G,I,K,L,M,N,P) – преобразователи термоэлектрические ТХА-008, ТХК-008.
ТПК, ТПL-005 - преобразователи термоэлектрические (термопары) с коммутационной головкой (ТПК, ТПL-015, 025, 035, 045, 055, 065, 075, 085, 095, 105, 115, 125, 135, 145, 155, 165, 175, 185, 195, 205, 215, 265, 275, 285, 295, также 2ТПК, 2ТПL).
ТПL-004 - преобразователи термоэлектрические с термопарным кабелем (ТПL-054, 064, 074, 084, 094, 104, 114, 124, 134, 144, 154, 164, 174, 184, 194, 204, также 2ТПL).
ТПК, ТПL-001 - преобразователи термоэлектрические (термопары) поверхностные в мягкой изоляции (ТПК, ТПL-011, 021, 031, 041).
ТХА, ТХК-1…18 - Термопреобразователи температуры термоэлектрические (термопары).
ТТПП-53, ТТПР-53 – высокотемпературные термопреобразователи (ТТПП-53 до 1300С, ТТПР-53 от 600 до 1600С).
ТПП-023, ТПР-023 – высокотемпературные термопреобразователи в корундовой соломке (аналог ТПП/Р-1888).
ТПП-178, ТПР-178 - высокотемпературные термопреобразователи в корундовом чехле (аналог ТПП/Р-1788).

3. Датчики температуры (термопреобразователи) с унифицированным выходным сигналом (ТСПУ, ТСМУ, ТХАУ, ТХКУ).

ТСПУ, ТСМУ, ТХАУ, ТХКУ с выходным сигналом тока 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА (сигнал соответствует 0-100% диапазона измерения).

ТХАУ - Преобразователь термоэлектрический с унифицированным токовым сигналом 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА. Термопреобразователь ХА - хромель-алюмель (K)), диапазон измерения температуры -200…+1100С (мах 1300С)).
ТСПУ - Термопреобразователь сопротивления с унифицированным токовым сигналом 0-5мА, 4-20мА. НСХ: 50П, 100П - платина.
ТСМУ - Термопреобразователь сопротивления с унифицированным токовым сигналом 0-5мА, 4-20мА. НСХ: 50М, 100М - медный.
ТСПУ, ТСМУ, ТХАУ, ТХКУ с выходным сигналом напряжения -50…+50мВ, 0…1В (диапазон измерения 0-100%).

ТХАУ, ТХКУ, ТСПУ, ТСМУ-055,-205-Н, 0104 - термопреобразователи (датчики температуры) с выходом 0-5мА, 4-20мА.
ТСУ005(ТС005ну), ТПУ005(ТП005ну) - термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом 0-5мА, 4-20мА.
ТПУ-0304 – универсальные термопреобразователи.
ТПТУ, ТМТУ, ТХАУ – термопреобразователи измерительные (датчики температуры, выход 0-5мА, 4-20мА).

4. Нормирующие преобразователи.

НП-002 (50, 100М,П, ХА,ХК) – нормирующие преобразователи («таблетки»), входят в ТХАУ, ТСПУ, ТСМУ-002.
ПСП-1, ПСМ-1, ПСХА-1 – термопреобразователи измерительные (модульные нормирующие преобразователи – «таблетки»).
ПСП, ПСМ, ПСХА-3,-4 – термопреобразователи измерительные (нормирующие преобразователи на DIN-рейку).
ИПМ-0104, ИПМ-0399/М0/M1/M2 – модульные нормирующие преобразователи (на DIN-рейку).

5. Арматура (монтажная и установочная) для датчиков температуры (термопреобразователей).

Бобышки БП, БС, БП
(бобышки предназначены для установки на месте эксплуатации термопреобразователей и защитных гильз).
Гильзы защитные ГЗ-015, ГЗ-016, ГТ-015, ГЗ-6,3/25/50
(гильза защитная предназначена для установки термопреобразователей на объектах и обеспечивает их защиту от воздействия давления рабочей среды).
Штуцер передвижной ШП
(штуцера передвижные предназначены для крепления и регулирования глубины погружения термопреобразователей в зоне измеряемых температур).

6. Провода и кабели.

Кабели термоэлектродные (кабель компенсационный термопарный КТК, КТL);
Провода монтажные и термоэлектродные.

Д0П0ЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФ0РМАЦИЯ:

Термопреобразователи сопротивления (термометры сопротивления (ТС): ТСМ, ТСП, ТСН, Pt100 и др.)

Принцип работы термопреобразователей сопротивления (ТСМ, ТСП, ТСН, Pt100 и др.) основан на зависимости электрического сопротивления металлов от температуры. Чувствительный элемент термопреобразователя - катушка из тонкой медной или платиновой проволоки на каркасе из изоляционного материала, заключенная в защитную гильзу (арматуру).
Термопреобразователи сопротивления характеризуются двумя параметрами: R – сопротивление датчика при 0 °С и W100 – отношение сопротивления датчика при 100 °С к его сопротивлению при 0 °С. (По новому ГОСТ-у на термопреобразователи сопротивления (ГОСТ Р 8.625-2006), в документации вместо W100 теперь используется параметр «а»(альфа) – отношение разницы сопротивлений датчика, измеренных при температуре 100 и 0 °С, к его сопротивлению, измеренному при 0 °С (R), деленное на 100 °С).

Подключения термопреобразователей (термометров) сопротивления к вторичным приборам (измерителям-регуляторам температуры) обычно осуществляется медным проводом по трехпроводной схеме, которая позволяет уменьшить погрешность измерения, возникающую при изменении сопротивления проводов (например, при изменении их температуры). К одному из выводов терморезистора подсоединяются два провода, а третий подключается к другому выводу.

При этом необходимо соблюдать условие равенства сопротивлений всех трех проводов.
Термопреобразователи сопротивления могут подключаться к прибору с использованием двухпроводной линии, но при этом отсутствует компенсация сопротивления соединительных проводов и поэтому будет наблюдаться некоторая зависимость показаний прибора от колебаний температуры проводов.

Рекомендуемые параметры линии соединения датчика (термометра сопротивления ТСМ, ТСП) с вторичным прибором (измерителем – регулятором температуры):
Конструктивное исполнение линии – трехпроводная линия, медные провода равной длины и сечения
Максимальная длина линии – до 100м.
Максимальное сопротивление линии – до 10 Ом.

Класс допуска и диапазон измерений термометров сопротивления

Значение показателя тепловой инерции дТС составляет от 10 до 30 секунд (зависит от конструктивного исполнения датчика)

Т-температура измеряемой среды

Термоэлектрические преобразователи (ТП) – термопары (ТХК(L), ТХА(K), ТПП(S,R), ТПР(B), ТЖК(J), ТНН(N), ТВР(A-1,2,3), ТМК(T)).

Термопара (термоэлектрический преобразователь) типа ТХА, ТХК, ТПП, ТПР и др. состоит из двух спаянных на одном из концов проводников, изготовленных из металлов, обладающих разными термоэлектрическими свойствами. Спаянный конец, называемый «рабочим спаем», погружается в измеряемую среду, а свободные концы («холодный спай») термопары подключаются к входу вторичного прибора (измерителя-регуляторова темперауры). Принцип действия термопар основан на том, что при разности температур «рабочего» («горячего») и «холодного спаев» в цепи термоэлектрического преобразователя (термопары) начинает самогенерироваться (вырабатываться) термо-ЭДС, имеющая для каждого вида термопар (ТХА, ТХК, ТПП, ТПР и др.) определенную зависимость от температуры – НСХ (номинальная статическая характеристика – ХА, ХК и пр.), которая является выходным сигналом термопреобразователя и воспринимается регистрирующими приборами, как входной сигнал.

Поскольку термо-ЭДС зависит от разности температур двух спаев термопары, то для получения корректных показаний необходимо знать температуру «холодного спая», чтобы скомпенсировать эту разницу в дальнейших вычислениях.
В модификациях входов, предназначенных для работы с термопарами, предусмотрена схема автоматической компенсации температуры свободных концов термопары. Датчиком температуры «холодного спая» служит полупроводниковый диод, установленный рядом с присоединительным клеммником.

Подключение термопар к прибору должно производиться с помощью специальных компенсационных (термоэлектродных) проводов, изготовленных из тех же материалов, что и термопара. Допускается использовать провода из металлов с термоэлектрическими характеристиками, аналогичными характеристикам материалов электродов термопары в диапазоне температур эксплуатации. При соединении компенсационных проводов с термопарой и прибором необходимо строго соблюдать полярность.
Во избежание влияния помех на измерительную часть прибора линию связи прибора с датчиком рекомендуется экранировать. В качестве экрана может быть использована в т.ч. заземленная стальная труба.
При нарушении указанных условий могут иметь место значительные погрешности при измерении.

Рекомендуемые параметры линии соединения датчика (термоэлектрического преобразователя - термопары) с вторичным прибором (измерителем – регулятором температуры):
Конструктивное исполнение линии – термоэлектрический компенсационный кабель.
Максимальная длина линии – до 20 метров.
Максимальное сопротивление линии – до 100 Ом.

Класс допуска и диапазон измерений термопар ДТПL(XK), ДТПК(ХА)

Т-температура измеряемой среды



Датчики (термопреобразователи) с унифицированным выходным сигналом тока или напряжения (ТСПУ, ТСМУ, ТХАУ, ТХКУ), нормирующие преобразователи.

Унификация – один из основных принципов автоматизации. Поэтому все больше датчиков температуры оснащаются встроенными нормирующими измерительными преобразователями.

Нормирующие преобразователи преобразуют сигналы с первичных датчиков (термопар НСХ-ХА, ХК, термопреобразователей (термометров) сопротивления НСХ -100М, 100П, 50М, 50П, Pt) в унифицированный сигнал постоянного тока или напряжения с диапазонами: 0-5мА, 0-20мА, 4-20мА или 0...1В. Диапазон выходного сигнала (тока, напряжения) нормирующего преобразователя пропорционален значению измеряемого датчиком диапазона температуры, и соответствует рабочему диапазону датчика, указанному в его технических характеристиках.
В ряде современных приборов имеется даже встроенный источник питания (24В или 36В) постоянного тока, гальванически изолированный от схемы прибора.

Рекомендуемые параметры линии соединения датчика (термопреобразователя с унифицированным выходным сигналом) с вторичным прибором (измерителем – регулятором температуры):
Конструктивное исполнение линии – двухпроводная (медный двухжильный провод).
Максимальная длина линии – до 100 метров.
Максимальное сопротивление линии – до 100 Ом для датчиков с унифицированным выходным сигналом тока (0-5мА, 0-20мА, 4-20мА) и до 5 Ом для датчиков с унифицированным выходным сигналом напряжения (-50…+50мВ, 0…1В).

Вторичные приборы: измерители-регуляторы температуры.

Термопреобразователи (термометры сопротивления, термопары, датчики с унифицированным выходным сигналом (мА, В), являясь первичными приборам (датчиками) измерения температуры, выдают сигнал (НСХ, мА, В) воспринимаемый вторичными приборами измерения и контроля – измерителями-регуляторами и регистраторами температуры.
Простые измерители-регуляторы температуры состоят из следующих функциональных блоков:
входы - служат для подключения к прибору различных типов датчиков; блок обработки входного сигнала - включает коррекцию показаний датчиков, цифровые фильтры, вычислители дополнительных величин (разности, отношения и т. п.);
логические устройства (ЛУ) –формируют управляющие сигналы для выходных устройств;
выходные устройства (ВУ) - служат для передачи регистрирующих или управляющих сигналов на исполнительные механизмы.

Также рекомендуем ознакомится со следующими типами термометров, которые могут использоваться в качестве измерителей, датчиков-реле и сигнализаторов температуры (см. также таблицы раздела "аналоги и замены").
Электроконтактные (сигнализирующие) термометры ТГП-100Эк-М1, ТКП-100ЭкМ1, ТКП-160Сг-М2, ТМ2030Сг, ЭКТ-УС, ТПК-М, ТГП, ТКП-16СгВЗТ4.
Цифровые термометры ТЦМ, ИТ5, ТК5, ЦТ1, ТЦ1, ТП2, ТВ, ТВН, ТУЭ, 2ТУЭ, ТЦЗ, ТМР, Fluke, Testo и другие.

Как правильно выбрать и заказать (купить) термопреобразователь.

1. Четко определите, для каких целей Вам необходим термопреобразаватель, в каких условиях он будет эксплуатироваться; как и с какой точностью и периодичностью реально необходимо проводить измерения.
2. Выберите, какой тип и модификация датчика температуры Вам реально подходят, и какие функциональные возможности действительно необходимы (т.к. разного рода «излишества», возможно, будут необоснованно дорого стоить).
3. Проверьте, достаточно ли технических характеристик и параметров для правильного оформления заказа (см. формы заказа).
4. Какое дополнительное оборудование ещё необходимо (установочные и монтажные арматура и элементы (бобышки, защитные гильзы и прочее) вспомогательные блоки (в т.ч. блоки (источники) питания - 24В для ТСПУ, ТСМУ, ТХАУ), узлы, устройства, термоэлектродный компенсационный кабель (для термопар), монтажный провод и т.п.).
5. Какую сумму за оборудование и дополнительные расходы (в т.ч. за тару и доставку) Вы готовы заплатить.
6. Компетентны ли Вы принимать решения о внесении изменений в проект, и могут ли Вам быть интересны предложения современных аналогов, имеющих более хорошее соотношение ЦЕНА-КАЧЕСТВО (по мнению наших инженеров).
7. Какая форма оплаты и срок поставки для Вас приемлемы (учтите, что частичная предоплата или срочное выполнение заказа ("вне очереди") иногда могут привести к незначительному удорожанию продукции).
8. Каким способом Вам удобнее получить продукцию (самовывоз, доставка, отгрузка через транспортную кампанию или иное).

После этого оформляйте и присылайте нам заявку, отразив в ней как можно больше ответов на вышеуказанные вопросы.
В этом случаи мы уверены, что наше предложение (цены, сроки и пр.) покажется Вам действительно интересным (см. также - "Специальные предложения" ).

ТеплоКИП. КИПиА - Термопреобразователи (преобразователи (датчики) темп.)