Термопреобразователи сопротивления ТСПТ-Б и ТСПТ-Б Ех

Датчики температуры типов ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex производятся по техническим условиям ТУ 4211-013-10854341-2019, отвечают требованиям ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751) «Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний».

Принцип работы датчиков температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex основан на изменении электрического сопротивления термочувствительного элемента от температуры.

Датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex состоят из одного или нескольких, конструктивно связанных, первичных преобразователей температуры, защитного корпуса с монтажными элементами или без них и устройств для подключения в виде клеммной головки, разъема или кабеля.

Чувствительный элемент (ЧЭ) первичного преобразователя выполнен из металлической проволоки бифилярной намотки или пленки, нанесенной на диэлектрическую подложку в виде меандра. ЧЭ имеет выводы для крепления соединительных проводов и известную зависимость электрического сопротивления от температуры.

Отличительной особенностью датчиков температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex является средний срок службы 25 лет!

Для защиты от механических воздействий ЧЭ помещен в защитный корпус.

 

1.     Метрологические характеристики датчиков температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex с выходным сигналом электрического сопротивления приведены в таблице 1.

 

Примечания:

– все датчики температуры при выпуске из производства проходят первичную поверку. По требованию заказчика может быть проведена индивидуальная градуировка в диапазонах температур от -60 до 200°С;

 

Таблица 1

Тип датчика температуры	Конструктивная модификация	Класс допуска	Диапазон измерений1, °С	Пределы допускаемых отклонений от НСХ, °С	Дрейф за средний срок службы (25 лет), °С
ТСПТ-Б ТСПТ-Б Ex	106, 202, 205, 206, 300, 301, 302, 306, 311	A	от -60 до +180	± (0,15 + 0,002 · |t|)	±(0,4 + 0,002·|t|)
		B	от -60 до +200	± (0,3 + 0,005 · |t|)
		C	от -60 до +200	± (0,6 + 0,01 · |t|)
	106К, 202К, 205К, 206К, 300К	A	от -100 до +180	± (0,15 + 0,002 · |t|)
		B	от -196 до +200	± (0,3 + 0,005 · |t|)
		C	от -196 до +200	± (0,6 + 0,01 · |t|)
1 – Указаны предельные значения, конкретный диапазон в зависимости от конструктивной модификации и наличия ИП указан далее на страницах описания модификаций, а также приводится в паспорте и в маркировке датчика. |t| – Абсолютное значение температуры, °С, без учета знака.

 

Номинальное сопротивление R₀

Таблица 2

Обозначение варианта исполнения ТС	Pt	П
Температурный коэффициент a, °С-1	0,00385	0,00391
Номинальное сопротивление R0, Ом	100, 500; 1000	50, 100

2.    Унифицированный сигнал 4-20мА, цифровой сигнал HART, Profibus, Fieldbus.

В клеммную головку могут устанавливаться измерительные преобразователи (ИП). ИП преобразуют сигнал от первичного преобразователя в унифицированный выходной сигнал постоянного тока по ГОСТ 26.011-80 и (или) цифровой сигнал по протоколу HART, PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus. Датчики температуры предлагаются как с протоколом HART версии 7.

Датчики температуры с выходным сигналом постоянного тока и (или) цифровым сигналом по протоколам HART, Fieldbus, Profibus, в случае установки ИП в клеммную головку, являются единым средством измерений. Метрологические характеристики приведены в таблице 3, и они могу эксплуатироваться в климатических условиях, указанных в пункте 11.

 Таблица 3

Тип датчика температуры	Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика температуры с ИП		Пределы допускаемой  основной абсолютной погрешности, °С
ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex	AxH25	4-20мА+ HART	0,25 % · tn или 0,3 °С
	AxH10, BxH10		0,1 % · tn или 0,15 °С
	BxH70		0,7 % · tn или 1,0 °С
	AxP25, AxF25	Profibus PA, Foundation™ Fieldbus	0,25 % · tn  или 0,4 °С
	BxP70, BxF70		0,7 % · tn  или 1,0 °С
	AxF10, BxF10,  AxP10, BxP10		0,1 % · tn  или 0,15 °С
	A3T25	4-20мА	0,25 % · tn  или 0,5 °С
	B3T70		0,7 % · tn  или 1,0 °С

Примечания к Таблице 3:

а)                                                             t_n = t_max – t_min, °С                                                                   (1)

        где   t_max и t_min – верхний и нижний пределы диапазона измерений (указаны в паспорте и приводятся в маркировке датчика температуры).

б) Пределы погрешности указаны для нормальных условий эксплуатации и учитывают вклад погрешностей: первичного преобразователя (термометра сопротивления) и основную погрешность преобразования ИП.

в) «х» обозначает количество проводов в схеме подключения термометра сопротивления, х=3 или 4. Например АА4Н25 или B3H70.

Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, вызванной отклонением окружающей температуры от нормальной (23 ± 5) °С на каждый 1°С, приведены в таблице 4.

Таблица 4

Вид выходного сигнала и условное обозначение точности датчика  температуры с ИП	Диапазон измерений tn, °С	Пределы допускаемой дополнительной абсолютной погрешности, °С
T25, T70	от 10 до 100	±0,01
	свыше 100	±0,01 % · tn
H10, F10, P10, H25, P25, F25 H70, P70, F70	от 10 до 100	±0,005
	свыше 100	±0,005 % · tn

 

3.      Стабильность метрологических характеристик

В ходе эксплуатации метрологические характеристики термопреобразователей сопротивления неизбежно изменяются. Скорость изменения зависит от многих факторов таких как: температура эксплуатации, скорость и частота изменений температуры, наличие химически активных веществ в измеряемой среде и т.д. В связи с этим для датчиков ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex введены группы условий эксплуатации и в зависимости от этой группы нормированы допустимые значения дрейфа метрологических характеристик термопреобразователей сопротивления.

Предельно допустимый дрейф метрологических характеристик первичных преобразователей (термопреобразователей сопротивления не превышает значений, приведенных в таблице 5.

Таблица 5

Тип	Класс допуска	Температура применения, ° С		Дрейф за ИМП, °С
		от	до
ТСПТ-Б ТСПТ-Б Ex	A	–60	+180	± (0,15 + 0,002 · |t|)
	B, С	– 60	+200
	A	– 100	– 50	± (0,3 + 0,005 · |t|)
	B, C	– 196	– 50
t – значение измеряемой температуры

Дрейф метрологических характеристик измерительных преобразователей не превышает значений, указанных в таблице 6.

Таблица 6

Срок эксплуатации, лет	Условное обозначение точности ДТ  с измерительным преобразователем	Дрейф ИП, °С
2	H10, F10, P10, H25, P25, F25, H70, P70, F70	± 0,0010 · tn
	T25, T70	± 0,0015 · tn
5	H10, F10, P10, H25, P25, F25, H70, P70, F70	± 0,0025 · tn
	T25, T70	± 0,0040 · tn

4.     Показатели надежности

Датчики температуры относятся к неремонтируемым и невосстанавливаемым изделиям.

Надежность ДТ в условиях и режимах эксплуатации, установленных в ТУ 4211-013-10854341-2019, характеризуется следующими показателями: вероятность безотказной работы; средний срок службы.

Показатели надежности ДТ установлены в соответствии с ГОСТ 27883-88 и учитывают условия эксплуатации ДТ: температура применения; температура и влажность окружающей среды; вибрационные и ударные нагрузки; химическая агрессивность среды к материалу чехла датчика.

Допустимые значения перечисленных факторов для конкретных конструктивных модификаций ДТ приводятся в паспортах на изделия. Условия эксплуатации приведенные в таблице 7.

Таблица 7 Показатели надежности датчиков температуры

Вероятность  безотказной работы	Средний срок службы
0,6 за 216 000 часов	25 лет

 

Датчики температуры подлежат только первичной поверке при выпуске из производства.

Отказом ДТ считают:

- превышение допустимой величины дрейфа при периодической или внеочередной поверках;

- разрушение защитной арматуры или нарушение целостности оболочки кабеля;

- обрыв или короткое замыкание цепи чувствительного элемента;

- снижение значения электрического сопротивления изоляции между цепью чувствительного элемента и металлической частью защитной арматуры или оболочкой кабеля ниже допустимых значений.

5.     Минимальная глубина погружения:

Таблица 8 Минимальная глубина погружения

Наружный диаметр ДТ, мм	Класс допуска ДТ	Минимальная глубина погружения, мм
3	А	15
	В	10
4; 5	А	30
	В, С	25
6	А	35
	В, С	30

6.     Электрическое сопротивление изоляции и прочность изоляции:

Таблица 9

Тип  датчика	Электрическое сопротивление изоляции при температуре  от 15 до 35°С		Электрическая прочность изоляции
	Напряжение постоянного тока	Сопротивление изоляции	Синусоидальное переменное напряжение	Максимальный ток утечки
ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex	100 В	100 МОм	500	5 мА

7.     Измерительный ток

1 мА – номинальный измерительный ток для ТСПТ-Б с номинальным сопротивлением (R₀) 50 и 100 Ом;

0,2 мА – номинальный измерительный ток для ТСПТ-Б с номинальным сопротивлением (R₀) 500 Ом.

Максимальный измерительный ток  - от 1 до 5 мА в зависимости от модификации (подробнее в РЭ).

8.           Время термической реакции. Время термической реакции приведено далее в технических характеристиках конкретных конструктивных модификаций ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех и определено как время, которое требуется для изменения показаний ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех на 63,2% от полного изменения, при ступенчатом изменении температуры среды.

9.           Схемы соединений и цветовая идентификация внутренних соединительных проводников

Таблица 10

	двухпроводная	трехпроводная	четырехпроводная
Один ЧЭ
Два ЧЭ

 

Датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех с двухпроводной схемой подключения изготавливаются на основе чувствительных элементов только класса допуска В или С и имеют ограничения по монтажным длинам и длинам удлинительных проводов. В соответствии с требованиями ГОСТ 6651-2009 для датчиков с двухпроводной схемой подключения сопротивление внутренних проводов не должно превышать 0,1% номинального сопротивления ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех при 0°С. В связи с этим для различных НСХ присутствуют ограничения по монтажным длинам:

 - для датчиков с клеммной головкой максимальная монтажная длина составляет L_max= (500÷1250) мм в зависимости от конструктивной модификации,

 - для датчиков с удлинительным проводом максимальная длина провода составляет ℓ _max= (500÷1000) мм в зависимости от конструктивной модификации.

Датчики с трех- и четырехпроводной схемой подключения в зависимости от конструктивных модификаций изготавливаются на основе чувствительных элементов класса допуска А, В, С. При изготовлении ограничения по монтажным длинам и длинам удлинительных проводов отсутствуют. Следует учитывать, что у вторичных приборов, к которым подключаются датчики, могут существовать ограничения по входному сопротивлению измерительной линии, которая в свою очередь зависит от длины провода датчика.

 

10.  Устойчивость к механическим воздействиям

Датчики устойчивы к воздействию синусоидальной вибрации. Возможные группы исполнений по ГОСТ Р 52931-2008 от L1 до F3 в зависимости от конструктивной модификации (конкретная группа приведена в описании конкретной модификации и указывается в паспорте датчика). Справочные данные о параметрах вибрации соответствующих группам исполнений приведены в таблице 11.

Таблица 11

Модификации датчиков температуры	Группа вибропрочности по ГОСТ 52931-2008 (диапазон частот, ускорение, амплитуда смещения)	Вибропрочность. IEC 60068-2-6	Группа механического исполнения по  ГОСТ 30631 и ГОСТ 17516.1*
1хх, 2хх, 3хх (кроме 205, 301, 302, 306)	V3 (10÷150Гц, 49 м/c2, 0.35 мм)	10÷150Hz, 5G	М41
306	N2 (10÷55Гц, -, 0.35 мм)	10÷55Hz	М6
205, 301, 302	F3 (10÷500Гц, 49 м/c2, 0.35 мм)	10÷500Hz, 5G	М27 (М37)
* - указана группа с наиболее жесткими условиями эксплуатации. Возможно применение датчиков во всех группах с меньшими значениями воздействующих факторов.

Кабельные термопреобразователи сопротивления без защитного чехла (модификации 106, 206) устойчивы к изгибу и могут навиваться на цилиндр радиусом, равным пяти диаметрам кабеля, без изменения технических характеристик (в соответствии с требованиями МЭК 61515).

 

11.   Климатическое исполнение

Значение температуры окружающего воздуха при эксплуатации

Таблица 12

12.          Степень защиты от воздействия воды и пыли по ГОСТ 14254-2015 и МЭК 60529-2013 соответствует значениям, указанным в таблице 13

Таблица 13

Условное  обозначение узла  подключения	Степени защиты по ГОСТ 14254	Пояснение
с 000 по 005	IP40	Защита от посторонних предметов, имеющих диаметр >1мм, без защиты от жидкости
070, 071	IP40
10, 11, 13	IP55	Пылезащищённое. Защита от водяных струй с любого направления
20, 22, с 050 по 069, с 080 по 085	IP65	Пыленепроницаемые. Защита от водяных струй с любого направления
14, 21, с 23 по 29	IP66	Пыленепроницаемые. Защита от морских волн или сильных водяных струй.
15, 16, 17, 18, 19,	IP66/IP68	Пыленепроницаемые. Защита от морских волн или сильных водяных струй, возможно длительное погружение на глубину более 1м

13.          Сейсмостойкость. ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех модификаций 106, 202, 205, 206, 300, 301, 302, 306, 311, 106К, 202К, 205К, 206К, 300К сейсмостойки:

¾ при установке непосредственно на строительных конструкциях — при воздействии землетрясений интенсивностью 9 баллов по MSК-64 при уровне установки над нулевой отметкой 70 м;

¾при установке на промежуточных конструкциях (например, на трубопроводах, арматуре) или в комплектных изделиях в качестве встроенных элементов — при воздействии на комплектные изделия или промежуточную конструкцию землетрясений интенсивностью 9 баллов по MSK-64 при уровне установки над нулевой отметкой 70 м (при отсутствии в месте установки изделий резонансов в диапазоне 1—30 Гц).

14.           Маркировка

Маркировочные ярлыки термопреобразователей сопротивления выполнены на самоклеющейся пленке из металлизированного полиэстера. Материал ярлыка устойчив к воздействию температур от –60 до +120°С, обладает хорошей стойкостью к воздействию растворителей, ультрафиолета, грязи.

15.           Взрывозащищенные исполнения датчиков температуры Exia, Exd

Выпускаемые ООО «ПК «ТЕСЕЙ» датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex (ТУ 4211-013-10854341-2019) могут устанавливаться на опасных производственных объектах, что подтверждено Сертификатом соответствия требованиям ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» № ЕАЭС RU C-RU.НА65.В.00469 20 действительным до 13.02.2025 г., выдан органом по сертификации ООО «ТЕХБЕЗОПАСНОСТЬ» RА.RU.21НВ54 от 10.12.2019г.

Датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ex должны применяться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов:

-   ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»;

-   ГОСТ 30852.13-2002 «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 14. Электроустановки во взрывоопасных зонах (кроме подземных выработок)»;

-   «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ гл. 7.3);

-   «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП гл. 3.4);

-   ЮНКЖ.405211.001 РЭ.

Вид взрывозащиты - взрывонепроницаемая оболочка или искробезопасная электрическая цепь уровня «ia». Маркировка взрывозащиты приведена в следующей таблице

  Таблица 14

Исполнение датчиков температуры	Маркировка взрывозащиты
ТСПТ-Б Exd	1 Ex d IIC T6…T4 Gb X
ТСПТ-Б Exi	0Ex ia IIC T6…T4 Ga X
ТСПТ-Б ExdРВ	PB Ex d I Mb X
ТСПТ-Б ExiРО	PO Ex ia I Ma X

При установке в датчик температуры измерительных преобразователей, указанных в действующем сертификате ТР ТС 012, датчики температуры являются единым средством измерения и на них распространяется действие сертификата соответствия ТР ТС 012.

При желании потребителя установить в датчик измерительный преобразователь отсутствующий в перечне ТР ТС 012/2011 необходимо учитывать следующее:

В нормативной документации однозначных указаний на запрет или возможность установки сертифицированных ИП с взрывозащитой вида «искробезопасная электрическая цепь i» в головку датчика с маркировкой взрывозащиты 0ЕхiaIICТ4…T6 Ga Х (по аналогии с использованием датчика и измерительного преобразователя, установленного на DIN-рейку) нет. Существует практика, когда в приложении к сертификату указываются не конкретные модели ИП, а указываются их характеристики.

ВНИМАНИЕ! В такой ситуации решение о правомерности установки ИП, помимо моделей, указанных в действующем сертификате соответствия ТР ТС 012, в датчики температуры в исполнении Ехi, производимые ООО «ПК «ТЕСЕЙ», принимается потребителем! ООО «ПК «ТЕСЕЙ» в данном случае осуществляет поставку двух изделий в комплекте. Оба изделия со своим паспортом, свидетельством о поверке и сертификатом соответствия. При необходимости может быть выполнена настройка, поверка и установка ИП в корпус датчика.

16. Поверка датчиков температуры производится ГОСТ 8.461.

17. Интервал между поверками (ИМП) Датчики температуры ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех подлежат только первичной поверке при выпуске из производства..

1. Указанные в разделах каталога конкретные области применения датчиков температуры приведены в качестве примера и могут быть расширены потребителем самостоятельно, при условии соответствия условий эксплуатации на объекте техническим параметрам для выбранной модификации.

2. Установка ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех, монтаж и проверка их технического состояния при эксплуатации должны проводиться в соответствии с техническим описанием ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех, руководством по эксплуатации ЮНКЖ.405211.001 РЭ и инструкциями на оборудование, в комплекте с которым они работают. ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех во взрывоопасных зонах должны применяться в соответствии с установленной маркировкой взрывозащиты и строгим соблюдением ГОСТ 30852.13-2002, ПУЭ, ПТЭЭП.

3. При установке ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех в горизонтальном или наклонном положении без защитной арматуры, во избежание прогиба и вибрации ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех при эксплуатации, потребитель должен обеспечить дополнительное крепление.

4. Работоспособность узлов коммутации ТСПТ-Б, ТСПТ-Б Ех (клеммные головки, переходные втулки) в зависимости от материала, Т_max: 200°С – для клеммных головок из алюминиевого сплава; 150°С – для клеммных головок из полимерного материала; 200°С – для переходных втулок. Однако при температуре выше 120°С происходит разрушение маркировочного ярлыка, идентифицирующего изделие и его производителя, а при температуре свыше 150°С возможно разрушение герметизирующей прокладки клеммной головки.