 |
 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
|
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):
|
Вид рабочего спая
|
Показатель тепловой инерции термопреобразователя, с
|
|
d = 1,5
|
d=2,0
|
d = 3,0
|
d = 4,5
|
d = 6,0
|
|
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):
|
Вид рабочего спая
|
Показатель тепловой инерции термопреобразователя, с
|
|
D = 12 мм, керамический чехол (корунд)
|
D = 20 мм, керамический чехол ( корунд)
|
D = 20 мм, металлический чехол
|
|
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.
|
Конструктивное
исполнение головки
|
Уменьшенная
|
Увеличенная
(стандарт)
|
Увеличенная с защелкой
(по заказу)
|
|
Материал головки
|
Металлическая (алюминиевый сплав)
|
|
Чертеж
|
|
|
|
|
Модели
|
025, 045, 075
|
115–165, 225
|
115–165, 225 по заказу
|
Термопары мод. 025, 045, 075, 125…165, 225 имеют модульную (разборную) конструкцию. Если в процессе эксплуатации чувствительный элемент вышел из строя, а защитный чехол из корунда или жаростойкой стали остался цел, оптимальным решением будет заменить только вставку, а не менять весь датчик. Замена вставки проста и может производиться без демонтажа высокотемпературного датчика (« Термопарные вставки»)
Максимальная температура узлов подключения металлических головок для ДТПХxx5 – 120 °С.
Преобразователи термоэлектрические на основе КТМС в защитной арматуре
|
Конструктивное исполнение
|
Модель
|
Параметры
|
Материал
|
Длина монтажной части
L*, мм
|
|
|
025
|
D = 10 мм
|
ДТПL
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +600 °С)
Диаметр КТМС 3 мм
ДТПK
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +900 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +900 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПJ
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +750 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
|
60, 80,
100, 120,
160, 180,
200, 250,
320, 400,
500, 630,
800, 1000,
1250, 1600,
2000
|
|
Подвижный штуцер
|
045
|
D = 10 мм
М = 20×1,5**
S=22 мм
|
|
|
075
|
D = 10 мм
М = 20×1,5**
S=22 мм
|
|
|
115
|
D = 20 мм
|
ДТПL
сталь 12Х18Н10Т (-40...+600 °С)
сталь AISI 316 (-40...+600 °С)
Диаметр КТМС 3,0 мм
ДТПK
сталь 12Х18Н10Т (-40...+800 °С)
сталь 15Х25Т (-40...+1000 °С)
сталь AISI 316 (-40...+900 °С)
сталь AISI 310 (-40...+1100 °С)
сталь ХН45Ю (-40...+1100 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
сталь AISI 310 (-40...+1100 °С)
сталь ХН45Ю (-40...+1250 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
|
L1, L2:
250, 320,
400, 500,
630, 800,
1000, 1250,
1600, 2000
|
|
|
125
|
D = 20 мм
|
250, 320,
400, 500,
630, 800,
1000, 1250,
1600, 2000
|
|
|
135
|
D = 20 мм,
M = 27×2 мм**,
S = 32 мм
|
|
|
225
|
D = 20 мм
|
ДТПK
сталь ХН45Ю (-40...+1100 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
сталь ХН45Ю (-40...+1250 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
|
|
|
145
|
D = 12 мм,
D1 = 20 мм
|
ДТПK
корунд CER795 (-40...+1100 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
корунд CER795 (-40...+1250 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
|
|
|
155
|
D = 20 мм,
D1 = 30 мм
|
|
|
165
|
D = 20 мм,
D1 = 30 мм,
M = 27×2 мм**,
S = 32 мм
|
* Длина монтажной части L выбирается при заказе. Для модели 115 при заказе указывается соотношение длин L1 / L2.
** По спец. заказу возможно изготовление датчика с трубной резьбой.
Для ДТПХ мод. 145, 155, 165:
-
температура в зоне перехода от корундовой части к металлической не должна превышать 800 °С;
-
скорость нагрева корундового чехла не должна превышать 150 °С/мин, погружение в измеряемую среду – плавное.
Конструктивные размеры монтажных частей ДТПХ145, ДТПХ155
|
L, мм
|
L2, мм
|
|
250
|
80
|
|
320
|
80
|
|
400
|
80
|
|
500
|
80
|
|
630
|
80
|
|
800
|
200
|
|
1000
|
400
|
|
1250
|
650
|
|
1600
|
1000
|
|
2000*
|
1400*
|
* Только мод. 155
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 к 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
сталь AISI316 Ti
(российский аналог 10Х17Н13М2Т)
|
900
|
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен
|
925
|
Хорошая сопротивляемость к окислению и воздействию кислот, в т.ч. кипящей муравьиной, фосфорной, молочной, уксусной и других агрессивных сред. К серной кислоте при Т = 40-60 ºС (концентрацией менее 15 % и выше 65-70 %) пониженно стойка и стойка (скорость коррозии соответственно 1 мм/год и 0,1 мм/год). Стойкость к олеуму при Т до 120 ºС. Резистентна к соленой морской 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
|
Пример обозначения при заказе: ДТПК145-0919.630.1
Это означает, что изготовлению и поставке подлежит термоэлектрический преобразователь с чувствительным элементом КТМС «хромель-алюмель», материал защитной арматуры – керамика корунд CER795 c диапазоном измерения температуры: -40…+1100 °С, классом допуска 1, с изолированным рабочим спаем, диаметром КТМС 4,5 мм, с металлической коммутационной головкой, длиной монтажной части 630 мм, в корпусе 145.
Руководство по эксплуатации ОВЕН ДТП
|
