 |
 Термопары на основе КТМС предназначены для измерения температуры жидких, твердых и газообразных сред, в т.ч. с высокой температурой (до 1250 °С), не агрессивных к материалу корпуса датчика.
В качестве материалов термоэлектродов для КТМС применяются различные сплавы, что определяет характеристики термопар и возможности их применения:
-
хромель-копель (L). Термопары обладают высокой стабильностью при температурах до 600 °С;
-
хромель-алюмель (K). Термопары отличаются стойкостью к окислению при высоких температурах до 1100 °С;
-
нихросил-нисил (N). Имеют высокую стабильность и широкий диапазон рабочих температур: от -40 до +1250 °С, что позволяет использовать их для замены дорогостоящих термопар из драгоценных металлов.
Ассортиментный ряд термопар ОВЕН с КТМС включает в себя
|
|
Модификации с кабельным выводом ХХ4 - универсальные конструктивные исполнения датчиков для измерения температуры в труднодоступных местах, печах, прессах, для применения в пищевой промышленности и т.п. Рекомендуются на замену моделей 011, 021, 031.
|
|
|
Модификации с коммутационной головкой ХХ5 предназначены для измерения температуры быстропротекающих процессов. Рекомендуются к использованию при производстве строительных материалов, в металлургии, нефтегазовой отрасли.
|
|
|
Модернизированные высокотемпературные термопары имеют разборную конструкцию. Вставка из КТМС устанавливается в чехлы из стали ХН45Ю или чехлы из трубки МКРц. Широко применяются в металлургической и фарфорово-фаянсовой промышленностях, при обжиге кирпича, измерении температуры дымовых газов и т.п.
|
Функциональные преимущества термопар из КТМС по сравнению с проволочными термопарами
-
 низкий показатель тепловой инерции (2 сек – для КТМС диаметром 4,5 мм) для регистрации быстропротекающих процессов;
-
высокая стабильность и увеличенный рабочий ресурс (превышение в 2-3 раза по сравнению с обычными);
-
возможность изгиба, монтажа в труднодоступных местах и кабельных каналах (60-100 м);
-
разные варианты установки: приваривать, припаивать или крепить термопару (хомутом, на винт) к поверхности;
-
выдерживают большие рабочие давления (до 150 МПа);
-
для дополнительной защиты термоэлектродов от воздействия окружающей среды термопары могут производиться в защитных чехлах.
Общие сведения о термопарах
В общем случае термопара представляет собой два термоэлектрода из различных металлов, спаянных между собой. Один спай – «рабочий» – помещают в измеряемую среду, другой – «холодный» – должен находиться при температуре 0 °С. При разных температурах спаев по термоэлектродам протекает ЭДС, прямо пропорциональная разности этих температур. Рабочий спай защищается от прямого соприкосновения со средой защитной арматурой.
КТМС – Кабель Термопарный с Минеральной изоляцией в Стальной оболочке. Конструктивно КТМС состоит из гибкой металлической трубки, в которую помещены термоэлектроды (см. рис.). Пространство между термоэлектродами и стальной жаростойкой оболочкой заполнено плотной дисперсной минеральной изоляцией – оксидом магния.
Справочная таблица размеров кабельных термопар
|
Наружный диаметр защитной оболочки, d, мм
|
1,5
|
2,0
|
3,0
|
4,5
|
|
Количество термоэлектродов
|
2
|
2
|
2
|
4
|
2
|
4
|
|
Диаметр термоэлектродов C, мм
|
0,25
|
0,33
|
0,48
|
0,46
|
0,74
|
0,69
|
|
Толщина защитной оболочки, S, мм
|
0,18
|
0,23
|
0,33
|
0,33
|
0,51
|
0,51
|
Технические характеристики термопар с кабельным выводом (модели ХХ4)
|
ДТПN (НН)
|
1
|
-40…+1000
-40…+1250
|
900
|
сплав Nicrobell D
|
4,5
|
До 6,3 МПа, в зависимости от конструктивного исполнения
|
Изолированный
или неизолированный
|
Силиконовый
(«С»)
|
|
ДТПК (ХА)
|
1
|
-40…+800
|
600
|
сталь AISI 321
|
1,5; 2,0; 3,0
|
Силиконовый
(«С»)
Экранированный ННЭ («К»)
|
|
-40…+900
|
700
|
сталь AISI 310
|
4,5
|
|
ДТПL (ХК)
|
2
|
-40…+600
|
450
|
сталь 12Х18Н10Т
|
3,0
|
Кабель
СФКЭ-ХК К
|
|
ДТПJ (ЖК)
|
1
|
-40…+400
-40…+600
|
250
450
|
сталь AISI 316
|
3,0; 4,5
|
Экранированный ННЭ («К»)
Силиконовый
(«С»)
|
Показатель тепловой инерции термопар на основе КТМС (без защитного чехла)
Не превышает значений, указанных в таблице (в зависимости от вида рабочего спая и наружного диаметра рабочей части d, мм):
|
Изолированный от оболочки КТМС
|
0,4
|
0,5
|
1,0
|
2,0
|
4,0
|
|
Неизолированный от оболочки КТМС
|
0,15
|
0,25
|
0,5
|
1,0
|
3,0
|
Показатель тепловой инерции термопар на основе КТМС (в защитных чехлах D=12 и 20 мм)
Не превышает значений, указанных в таблице (в зависимости от вида рабочего спая и наружного диаметра погружной части D, мм):
|
Изолированный от арматуры
|
30
|
90
|
50
|
|
Неизолированный от арматуры
|
-
|
-
|
30
|
Условия эксплуатации
Рабочие условия эксплуатации узлов коммутации: помещения с нерегулируемыми климатическими условиями и (или) навесы, при атмосферном давлении от 84 до 106,7 кПа, с температурой в диапазоне от минус 40 до +85 °С и относительной влажностью не более 95 % при +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.
Пример обозначения при заказе: ОВЕН ДТПN444-09.100/1
Это означает, что изготовлению и поставке подлежит термопара «нихросил-нисил» с диапазоном измерения температуры: -40…+1250 °С, с изолированным рабочим спаем, диаметром КТМС 4,5 мм, длиной монтажной части 100 мм, длиной кабельного вывода 1 м, конструктивное исполнение 444.
Максимальная температура узлов вывода (переходных втулок, мест перехода "арматура - кабельный вывод") для ДТПХхх4 - 200 °С.
|
Конструктивное исполнение
|
Модель
|
Параметры
|
Материал
|
Длина монтажной части
L*, мм
|
|
|
174
|
D = 2,0 мм
D1 = 10 мм
|
ДТПК
сталь AISI321
(-40…+400 °C)
ДТПL
сталь 12Х18Н10Т
(-40…+400 °С)
|
60, 80, 100,
120, 160, 200,
250, 320
|
|
184
|
D = 3,0 мм
D1 = 10 мм
|
|
|
444
|
D = 4,5 мм
|
ДТПК
сталь AISI310
(-40…+900 °C)
ДТПJ
сталь AISI316
(-40…+750 °C)
ДТПN
сплав Nicrobell D
(-40…+1250 °C)
|
60...30000,
кратно 10
|
|
454
|
D = 1,5 мм
|
ДТПК
сталь AISI321
(-40…+800 °C)
|
|
334
|
D = 2,0 мм
|
|
344
|
D = 3,0 мм
|
ДТПL
сталь 12Х18Н10Т
(-40…+400 °С)
ДТПК
сталь AISI321
(-40…+800 °C)
ДТПJ
сталь AISI316
(-40…+750 °C)
|
|
|
464
|
D = 3,0 мм
D1 = 7,2 мм БС7
|
ДТПL
сталь 12Х18Н10Т
(-40…+400 °С)
ДТПК
сталь AISI321
(-40…+400 °C)
ДТПJ
сталь AISI316
(-40…+400 °C)
|
10...100,
кратно 10
|
|
234
|
D = 4,5 мм
D1 = 12,5 мм БС12
|
ДТПJ
сталь AISI316
(-40…+400 °C)
ДТПК
сталь AISI310
(-40…+400 °C)
|
|
|
364
|
D = 1,5 мм
|
ДТПК сталь AISI321
(-40…+800 °C)
|
60...30000,
кратно 10
|
|
374
|
D = 2,0 мм
|
|
384
|
D = 3,0 мм
|
|
|
284
|
D = 4,5 мм
|
ДТПJ
сталь AISI316
(-40…+750 °C)
ДТПN
сплав Nicrobell D
(-40…+1000 °C)
ДТПК
сталь AISI310
(-40…+900 °C)
|
Преобразователи термоэлектрические на основе КТМС с кабельным выводом, мод.254
Мод.254 отличает наличие вывода КТМС L1 между монтажной частью L и стандартным кабельным выводом l (силиконовым или ННЭ, см.ниже). Это позволяет вынести кабельный вывод l из зоны высоких температур. Стандартная длина кабельного вывода – 250 мм.
|
Конструктивное
исполнение
|
Модель
|
Параметры
|
Диаметр
КТМС
|
Материал
|
Длина
монтажной
части L, мм
|
Длина вывода
КТМС L1, мм
|
|
|
254
|
D = 8 мм
M = 20×1,5 мм (накидная)
|
3 мм
|
ДТПК
(-40…+800 °С)
Материал защитной арматуры: сталь 12Х18Н10Т
Материал оболочки КТМС: сталь AISI 321
|
80
|
60…100 000,
кратно
10 мм
|
Преобразователи термоэлектрические на основе КТМС с кабельным выводом, мод.264 и 274  Предназначены для измерения температуры высокоскоростных газовых потоков (до 180 м/с; Ру среды – 0,25 МПа для ДТПК264; 0,15 МПа для ДТПК274) в газотурбинных установках и двигателях внутреннего сгорания.
|
Конструктивное
исполнение
|
Модель
|
Параметры
|
Диаметр
КТМС
|
Материал
|
Длина
монтажной
части L, мм
|
Длина вывода
КТМС L1, мм
|
|
|
264
|
D = 8 мм
M = 20×1,5 мм (накидная)
|
3 мм
|
ДТПL
(-40…+600 °С)
Материал защитной арматуры: сталь 12Х18Н10Т
Материал оболочки КТМС: 12Х18Н10Т
ДТПК
(-40…+800 °С)
Материал защитной арматуры: сталь 12Х18Н10Т
Материал оболочки КТМС: сталь AISI 321
|
80
|
60…100 000,
кратно
10 мм
|
|
|
274
|
D = 6 мм
M = 20×1,5 мм (накидная)
|
60, 80,
100, 200
|
Обозначение при заказе для моделей 254, 264 и 274
Пример обозначения при заказе: ОВЕН ДТПК264-07.100/5000/10С.1
Это означает, что изготовлению и поставке подлежит термоэлектрический преобразователь с чувствительным элементом КТМС «хромель-алюмель», материал арматуры 12Х18Н10Т, материал защитной оболочки КТМС – AISI321, c диапазоном измерения температуры: -40… +800°С, с изолированным рабочим спаем, диаметром КТМС 3 мм, длиной монтажной части L1=100 мм, длиной вывода КТМС L2=5000 мм, длиной силиконового кабельного вывода 10 м; конструктивное исполнение 264.
Термопарные провода, поставляемые в качестве кабельного ввода совместно с ДТПХхх4 на основе КТМС
Кабель термопарный тип К (ХА), хромель-алюмель
|
Конструктивное исполнение
|
Наименование
|
Описание
|
Температурный
диапазон
|
Внешний диаметр
(толщина/ширина)
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2 – термостойкий силикон
|
Провод термопарный К 2×0,35 СС 4,6 мм
|
Многожильный
Сечение проводов 0,35 мм2
Изоляция – термостойкий силикон
Класс допуска 1
|
-40…+200 °С
|
4,6 мм
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2 – стекловолокно
3 – экран (сталь AISI 304)
|
Провод термопарный ХА (К)
2×0,35 ННЭ 3,4 мм
«К»
|
Многожильный
Сечение проводов 0,35 мм2
Изоляция – стекловолокно
Наружная оболочка –
экран стальной AISI 304
Класс допуска 1
|
-40…+400 °С
|
3,4 мм
|
Кабель термопарный тип L (ХK), хромель-копель
|
Конструктивное исполнение
|
Наименование
|
Описание
|
Температурный
диапазон
|
Внешний диаметр
(толщина/ширина)
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2, 3 - изоляция (стеклонить, фторопласт)
4 – обмотка и оплетка (стеклонить с пропиткой кремнийорганическим лаком)
5 – экран (медная луженая проволока)
|
Кабель СФКЭ ХК 2×0,5
|
Многожильный
Сечение проводов 0,5 мм2
Изоляция – стеклонить
Изоляция – фторопласт
Класс допуска 2
|
-40…+185 °С
|
3,0/4,5
|
Кабель термопарный тип N (HH), нихросил-нисил
|
Конструктивное исполнение
|
Наименование
|
Описание
|
Температурный диапазон
|
Внешний диаметр
(толщина/ширина)
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2 – термостойкий силикон
|
Провод термопарный N 2×0,35 СС 4,6 мм
|
Многожильный
Сечение проводов 0,35 мм2
Изоляция – термостойкий силикон
Класс допуска 1
|
-40…+200 °С
|
4,6 мм
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2 – стекловолокно
3 – экран (сталь AISI 304)
|
Провод термопарный НН (N)
2×0,35 ННЭ 3,4 мм
«N»
|
Многожильный
Сечение проводов 0,35 мм2
Изоляция – стекловолокно
Наружная оболочка – экран стальной AISI 304
Класс допуска 1
|
-40…+400 °С
|
3,4 мм
|
Кабель термопарный тип J (ЖК), железо-константан
|
Конструктивное исполнение
|
Наименование
|
Описание
|
Температурный диапазон
|
Внешний диаметр
(толщина/ширина)
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2 – термостойкий силикон
|
Провод термопарный J 2×0,22 СС 4,2 мм
|
Многожильный
Сечение проводов 0,22 мм2
Изоляция и наружная оболочка –
термостойкий силикон
Класс допуска 1
|
-40…+200 °С
|
4,2 мм
|
|
1 – термоэлектродная проволока
2 – стекловолокно
3 – экран (сталь AISI 304)
|
Провод термопарный ЖК×2 0,22 ННЭ 3,3мм
|
Многожильный
Сечение проводов 0,22 мм2
Изоляция – стекловолокно
Наружная оболочка –
экран стальной AISI304
Класс допуска 1
|
-40…+400 °С
|
3,3 мм
|
Рекомендуемая температура и условия применения термопар ДТП в зависимости от материала арматуры
|
Материал арматуры
монтажной части ДТП
|
Рекомендуемые температуры
применения, °С
|
Условия
применения
|
Температура
окалинообразования, °С
|
Особенности
применения
|
|
Нержавеющие
аустенитные стали 12Х18Н10Т
08Х18Н10Т
AISI304
|
800
|
Неподвижные окислительные или нейтральные жидкие, газообразные среды
|
850
|
Неустойчивы в серосодержащих средах, в серной, соляной, фтороводородной (плавиковой), горячей фосфорной, кипящих органических кислотах
|
|
600
|
воздействие механических нагрузок
|
|
Нержавеющая
аустенитная сталь
10Х23Н18
|
900
|
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды, воздействие механических нагрузок
|
1050
|
Стойкость к коррозии при высоких температурах; стойкость к воздействию агрессивных сред . Широко применяется в нефтехимии.
|
|
Нержавеющая
Тугоплавкая аустенитная сталь
сталь AISI310 (российский аналог:
20Х25Н20С2)
|
1100
|
Неподвижные окислительные или нейтральные газообразные среды
|
>1100
|
Хорошая сопротивляемость окислению и воздействию серы, устойчива к кислым водным растворам, хлорной коррозии, к цианистым и нейтральным расплавам солей при высоких температурах. Устойчива в атмосфере, содержащей СО2, при температуре до 900 °С
|
|
1050
|
Движущиеся газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен
|
|
Нержавеющая
аустенитная сталь AISI316
|
900
|
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен
|
925
|
Хорошая сопротивляемость окислению и воздействию кислот. Резистентна к соленой воде, появлению каверн и раковин
|
|
Нержавеющая
аустенитная
сталь AISI321
|
800
|
Неподвижные окислительные или нейтральные газообразные среды
|
850
|
Высокая стойкость к ряду агрессивных сред, включая горячие неочищенные нефтепродукты и газообразные продукты горения. Устойчива в атмосфере, содержащей СО2, при температуре до 650 °С
|
|
600
|
Движущиеся газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен
|
|
Нержавеющая
Ферритная сталь 15Х25Т
|
1000
|
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды; воздействие механических нагрузок, режим теплосмен
|
1050
|
Для замены 12Х18Н10Т при повышенных температурах. Устойчива в серосодержащих средах. Не рекомендуется воздействие ударных нагрузок
|
|
Сплав на железо-никелевой основе ХН45Ю
(ЭП 747)
|
1100
|
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды; воздействие механических нагрузок
|
1300
|
Не рекомендуется воздействие абразивных частиц, движущихся в высокоскоростном газообразном потоке
|
|
Керамика МКРц
|
1100
|
Высокотемпературные газообразные среды
|
-
|
Не рекомендуется воздействие механических нагрузок.
|
|
Корунд CER795
( ≈ 95% Al2O3)
|
1300
(1600 кратковременно)
|
Высокотемпературные газообразные среды
|
-
|
Высокая твердость и газоплотность. Не рекомендуется воздействие ударных нагрузок.
|
|
Карбид кремния SiC
|
1250
|
Расплавы солей (кроме хлорида бария); расплавы цветных металлов (кроме алюминия)
|
-
|
Высокая твердость и износостойкость
|
Руководство по эксплуатации ОВЕН ДТП
|
Примечание: БС – байонетное соединение