Термопреобразователи

Термопреобразователи применяются для измерения температуры жидкостей, газов, сыпучих материалов, поверхностей и различных узлов промышленного оборудования. Они используются в системах автоматизации, технологического контроля, энергетике, нефтегазовой, химической, пищевой промышленности и практически везде, где необходимо передать информацию о температуре в измерительный прибор или систему управления.

В каталоге «Манотек» представлены термопреобразователи различных производителей и принципов действия: термопреобразователи сопротивления ТСП и ТСМ, преобразователи с унифицированным выходным сигналом ТСПУ, термоэлектрические преобразователи ТХА и другие промышленные датчики. Модели отличаются диапазоном температур, чувствительным элементом, точностью, конструкцией, способом подключения и условиями эксплуатации.

Что такое термопреобразователь

Термопреобразователь — это средство измерения, которое воспринимает температуру контролируемой среды или поверхности и преобразует ее в сигнал, пригодный для дальнейшего измерения, передачи или обработки.

В зависимости от принципа действия таким сигналом может быть изменение электрического сопротивления, термоэлектродвижущая сила или унифицированный токовый сигнал, например 4–20 мА.

Сам термопреобразователь обычно является частью измерительной системы. Полученный сигнал поступает на измерительный прибор, регулятор, контроллер, преобразователь или непосредственно в АСУ ТП.

Именно принцип преобразования температуры определяет основные типы приборов и область их применения.

Термопреобразователи сопротивления

Одна из наиболее распространенных групп — термопреобразователи сопротивления. Их работа основана на зависимости электрического сопротивления чувствительного элемента от температуры.

В промышленности широко применяются платиновые и медные чувствительные элементы.

ТСП — платиновые термопреобразователи сопротивления

ТСП используют платиновый чувствительный элемент. Для таких приборов применяются НСХ Pt100, Pt500, Pt1000, 50П, 100П и другие варианты, предусмотренные документацией конкретного производителя.

Платиновые термопреобразователи отличаются стабильностью метрологических характеристик и широким диапазоном измерения. Они применяются для контроля технологических процессов, температуры жидкостей и газов, поверхностей, подшипников и другого промышленного оборудования.

В зависимости от модели ТСП могут быть погружаемыми, поверхностными, подшипниковыми и иметь другие конструктивные исполнения.

ТСМ — медные термопреобразователи сопротивления

В ТСМ в качестве чувствительного материала используется медь. Такие термопреобразователи также получили широкое распространение в промышленном измерении температуры.

Для ТСМ характерны НСХ 50М, 100М и другие исполнения. По сравнению с платиновыми моделями диапазон рабочих температур обычно уже, поэтому выбор между ТСП и ТСМ определяется условиями конкретной задачи, требованиями к диапазону и подключаемому измерительному оборудованию.

При замене существующего прибора особенно важно сохранить требуемую НСХ: ТСП и ТСМ нельзя считать взаимозаменяемыми только потому, что они имеют одинаковые размеры и резьбу.

ТСПУ — термопреобразователи с выходным сигналом

Отдельную группу составляют ТСПУ — термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. В конструкцию такого прибора входит измерительный преобразователь, который преобразует сигнал чувствительного элемента в стандартный сигнал для передачи в систему автоматизации.

Распространенным вариантом является токовый сигнал 4–20 мА. Его удобно передавать на значительные расстояния и подключать непосредственно к контроллерам, регистраторам и другим устройствам АСУ ТП.

Поэтому ТСПУ выбирают в тех случаях, когда требуется не просто чувствительный элемент, а готовое решение для передачи измеренного значения температуры в систему управления.

Термоэлектрические преобразователи

Для измерения высоких температур широко применяются термоэлектрические преобразователи, или термопары. Их принцип действия отличается от ТСП и ТСМ: при изменении температуры возникает термоэлектродвижущая сила, величина которой зависит от температуры рабочего спая.

Одним из распространенных вариантов являются ТХА — термоэлектрические преобразователи с хромель-алюмелевой термопарой. Они используются в промышленном оборудовании, печах, энергетических установках и других технологических процессах с повышенными температурами.

Выбор типа термопары определяется необходимым диапазоном измерения, условиями эксплуатации, требуемой точностью и материалом контролируемой среды.

Погружаемые, поверхностные и подшипниковые термопреобразователи

Помимо принципа действия, приборы различаются по конструкции и способу установки.

Погружаемые термопреобразователи устанавливаются таким образом, чтобы чувствительная часть находилась непосредственно в измеряемой среде. Они применяются на трубопроводах, резервуарах, емкостях и технологических аппаратах. Для защиты прибора и возможности его демонтажа могут использоваться защитные гильзы.

Поверхностные модели измеряют температуру без непосредственного контакта с рабочей средой. Чувствительный элемент закрепляется на поверхности трубы, корпуса или другого оборудования. Для таких приборов особенно важны правильный монтаж и хороший тепловой контакт.

Подшипниковые термопреобразователи имеют конструкцию, рассчитанную на установку в подшипниковых узлах машин и механизмов. Они позволяют постоянно контролировать нагрев оборудования и передавать информацию в систему автоматики.

Конструктивное исполнение не определяет принцип измерения: например, ТСП может быть как погружаемым, так и поверхностным или подшипниковым.

Как выбрать термопреобразователь

Подбор начинается с определения принципа измерения и требований системы, к которой будет подключен прибор. После этого выбираются конструктивные и метрологические характеристики.

При заказе необходимо учитывать:

• тип термопреобразователя — ТСП, ТСМ, ТСПУ, ТХА или другой;
• диапазон измеряемых температур;
• НСХ или тип термопары;
• класс допуска и требуемую точность;
• количество чувствительных элементов;
• схему подключения;
• конструктивное исполнение;
• длину и диаметр монтажной части;
• способ присоединения и резьбу;
• материал защитной арматуры;
• степень защиты;
• необходимость взрывозащиты;
• условия эксплуатации.

Одинаковое обозначение типа чувствительного элемента еще не означает, что два прибора взаимозаменяемы. При подборе необходимо учитывать одновременно электрические, метрологические и конструктивные характеристики.

Как подобрать термопреобразователь на замену

На практике часто требуется не проектирование новой точки измерения, а замена уже установленного прибора. В таком случае проще всего использовать полное заводское обозначение термопреобразователя.

По нему можно определить производителя, модель, НСХ, диапазон температур, монтажную длину, конструкцию, резьбу и другие параметры.

Если маркировка неизвестна полностью, для подбора можно предоставить паспорт, спецификацию или фотографию установленного термопреобразователя и его шильдика. По этим данным можно определить основные характеристики и подобрать ту же модель либо подходящий аналог другого производителя.

Купить термопреобразователь

В каталоге «Манотек» собраны промышленные термопреобразователи различных производителей. Для удобства подбора модели разделены по типам, а основные технические параметры вынесены в характеристики и фильтры каталога.

Если известна конкретная модель, ее можно найти непосредственно по обозначению. Если требуется подбор по параметрам, специалисты «Манотек» помогут определить тип термопреобразователя, необходимую НСХ, температурный диапазон, конструктивное исполнение и другие характеристики.

Для подбора можно направить техническое задание, спецификацию, полное обозначение прибора или фотографию установленного изделия.