1. Область применения
Настоящий стандарт распространяется на преобразователи термоэлектрические (далее — ТП) с металлическими термопарами в качестве термочувствительных элементов, предназначенные для измерения температуры от минус 270 до плюс 2500 °С, изготавливаемые для нужд народного хозяйства и экспорта.
Стандарт распространяется также на термопары и термометрические вставки разборных ТП в части основных параметров и их допусков.
К ТП, выпускаемым для нужд Министерства Обороны, могут предъявляться дополнительные требования.
Требования пунктов 5.1, 5.2, 5.3 [в части пределов допускаемых отклонений от номинальных статических характеристик преобразования термопар (далее — НСХ) ТП], 5.5, 5.7, 5.8, 6.1 настоящего стандарта являются обязательными, другие требования настоящего стандарта являются рекомендуемыми.
3. Определения
3.1 Термоэлектрический эффект — генерирование термоэлектродвижущей силы, возникающей из-за разности температур между двумя соединениями различных металлов или сплавов, образующих часть одной и той же цепи.
3.2 Термопара — два проводника из разнородных материалов, соединенных на одном конце и образующих часть устройства, использующего термоэлектрический эффект для измерения температуры.
3.3 Соединение при измерении (рабочий конец) — соединение, подлежащее воздействию температуры, которую необходимо измерить.
3.4 Соединение при контроле (свободный конец) — соединение термопары, находящееся при известной температуре, с которой сравнивают измеряемую температуру.
3.5 Допускаемое отклонение от НСХ — выраженное в градусах Цельсия максимальное отклонение от зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры, которая установлена ГОСТ 3044.
3.6 Длина монтажной части ТП — для ТП с неподвижным штуцером или фланцем — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца; для ТП с подвижным штуцером или фланцем — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при отсутствии ее — до мест заделки выводных проводников.
3.7 Длина наружной части ТП — расстояние от опорной плоскости неподвижного штуцера или фланца до верхней части головки.
3.8 Длина погружаемой части ТП — расстояние от рабочего конца защитной арматуры до мест возможной эксплуатации при температуре верхнего предела измерения.
3.9 Диапазон измеряемых температур ТП — интервал температур, в котором выполняется регламентируемая функция ТП по измерению.
3.10 Рабочий диапазон — интервал температур, измеряемых конкретным ТП, находящийся внутри диапазона измеряемых температур.
3.11 Номинальное значение температуры применения — наиболее вероятная температура эксплуатации ТП, для которой нормируются показатели надежности и долговечности.
3.12 Показатель тепловой инерции — время, необходимое для того, чтобы при внесении ТП в среду с постоянной температурой разность температур среды и любой точки внесенного в нее ТП стала равной 0,37 того значения, которое будет в момент наступления регулярного теплового режима.
3.13 ТП разового применения — ТП, однократно используемые для измерения температуры в течение времени, указанного в технических условиях (далее — ТУ)на ТП конкретного типа.
3.14 ТП кратковременного применения — ТП, которые при использовании в измерительных средах обеспечивают свои метрологические характеристики в ограниченном количестве циклов измерения или в ограниченном интервале времени, указанных в ТУ на ТП конкретного типа.
4. Классификация
4.1 ТП изготовляют следующих типов:
Тип ТП |
Буквенное обозначение НСХ |
платинородий-платиновые ТПП 13 |
R |
платинородий-платиновые ТПП 10 |
S |
платинородий-платинородиевые ТПР |
B |
железо-константановые ТЖК (железо-медьникелевые) |
J |
медь-константановые ТМКн (медь-медьникелевые) |
T |
нихросил-нисиловые ТНН (никельхромникель-никелькремниевые) |
N |
хромель-алюмелевые ТХА (никельхром-никельалюминиевые) |
K |
хромель-константановые ТХКн (никельхром-медьникелевые) |
E |
хромель-копелевые ТХК |
L |
медь-копелевые ТМК |
M |
сильх-силиновые ТСС |
I |
вольфрамрений-вольфрамрениевые ТВР |
А-1, А-2, А-3 |
4.2 По способу контакта с измеряемой средой ТП подразделяют на:
- погружаемые;
- поверхностные.
4.3 В зависимости от воздействия окружающей среды ТП подразделяют на исполнения по ГОСТ 15150, ГОСТ 12997.
5. Технические требования
5.1 ТП должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и ТУ на ТП конкретного типа.
5.2 НСХ ТП и их буквенные обозначения должны соответствовать ГОСТ 3044. НСХ ТП определяются типом применяемой термопары. В ТУ на ТП конкретного типа могут быть приведены индивидуальные статические характеристики преобразования их термопар.
5.4 Диаметр термоэлектродов термопар находится в пределах:
- от 0,07 до 0,5 мм — для термоэлектродов из благородных металлов;
- от 0,1 до 3,2 мм — для термоэлектродов из неблагородных металлов.
5.5 Конструкция ТП и применяемые материалы должны обеспечивать стабильность ТП при воздействии температуры верхнего значения рабочего диапазона измерения в течение 2 ч.
Изменение НСХ ТП после воздействия этой температуры не должно быть более 1/2 допускаемых отклонений, указанных в таблице 1.
Для ТП, у которых значения температур рабочего диапазона превышают 3/4 верхнего значения диапазона измеряемых температур, а также ТП кратковременного и разового применений, изменение НСХ устанавливают в ТУ на ТП конкретного типа.
5.6 Показатель тепловой инерции ТП следует устанавливать в ТУ на ТП конкретного типа.
5.7 Электрическое сопротивление изоляции ТП между цепью чувствительного элемента и металлической частью защитной арматуры не должно быть менее, МОм:
- 100 — при температуре (25±10) °С и относительной влажности от 30 до 80 %;
- 1.0 — при температуре 35 °С и относительной влажности 98 %;
- 1.0 — при температуре верхнего предела измерения до 300 °С;
- 0,07 — при температуре верхнего предела измерения до 600 °С;
- 0,025 — при температуре верхнего предела измерения до 800 °С;
- 0,005 — при температуре верхнего предела измерения до 1000 °С.
5.8 Электрическая изоляция ТП должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 250 В частотой 50 Гц.
5.9 Монтажная часть защитной арматуры ТП должна выдерживать испытание на прочность давлением, значение которого следует выбирать по ГОСТ 356.
Для герметичных ТП в ТУ на ТП конкретного типа следует устанавливать требования по герметичности.
Примечание — Если в ГОСТ 356 отсутствуют значения давления для испытания материалов защитной арматуры, то их следует устанавливать в зависимости от механических (прочностных) характеристик и условий эксплуатации.
5.10 Требования к ТП по устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающего воздуха, ударным воздействиям, устойчивости и прочности к воздействию синусоидальных вибраций, а также требования к ТП в транспортной таре должны соответствовать ГОСТ 12997.
5.11 Требования к защите ТП от воздействия агрессивных сред, инея и росы, соляного (морского) тумана, качки, радиации и других воздействий окружающей среды следует устанавливать в ТУ на ТП конкретного типа по требованию потребителя.
5.12 Требования к конструкции и совместимости
5.12.1 Защитная арматура должна обеспечивать прочностные характеристики ТП в соответствии с условиями их применения.
Параметры измеряемой среды (давление, скорость потока и др.), для которых обеспечиваются прочностные характеристики ТП, должны быть, при необходимости, указаны в ТУ на ТП конкретного типа.
Примечание — Допускается использовать дополнительные защитные чехлы или монтажные приспособления.
5.12.2 Длину монтажной, погружаемой и наружной частей ТП рекомендуется выбирать из ряда: 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 мм, свыше 3150 мм — из ряда R 40 по ГОСТ 6636.
5.12.3 Резьбу для крепления ТП рекомендуется выбирать из следующих значений: Мбх 1; М8х 1; М12х1,5; М16х1,5; М20х1,5; М27х2; М33х2; М39х2.
* На странице представлена выдержка из ГОСТ 6616-94 "Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия"