Термопреобразователи сопротивления платиновые GA, GS, 54087-13

Назначение

Термопреобразователи сопротивления платиновые серий GA, GS (далее по тексту -термопреобразователи или ТС) предназначены для измерений температуры химически не агрессивных жидких и газообразных сред, а также поверхности твердых тел. ТС серии GS предназначены также для сигнализации превышения пороговых значений температур и управления раздельными релейными выходами и внешними электрическими цепями.

Описание

Принцип действия ТС серии GA основан на преобразовании измеряемой температуры в изменение электрического сопротивления чувствительного элемента (ЧЭ) ТС с последующим преобразованием сопротивления в выходной сигнал постоянного тока при помощи аналогового измерительного преобразователя (ИП) (только для ТС со встроенным ИП).

Принцип действия ТС серии GS основан на преобразовании сопротивления первичного преобразователя температуры в цифровой код, индицируемый в виде значений температуры на встроенном жидкокристаллическом дисплее, а также имеется дополнительная опция цифроаналогового преобразования в стандартный выходной сигнал постоянного тока 4^20 мА. Результат измерения температуры сравнивается с пороговыми значениями, заданными уставками. При достижении температуры заданной уставки или при повышении (понижении) температуры ниже (выше) уставки происходит соответственное изменение выходного сигнала управления транзисторными дискретными pnp/npn-выходами.

Термопреобразователи серии GA изготовляются следующих моделей: GA213, GA250, GA251, GA252, GA254, GA260, GA261, GA265, GA270, GA270HY, GA272, GA810, GA2200, которые отличаются друг от друга наличием возможности встраивания в корпус измерительного преобразователя (GA265, GA27x), назначением и конструктивным исполнением. Модели термопреобразователей в свою очередь имеют исполнения, отличающиеся способом присоединения к объекту измерений, типом соединительного разъема, а также длиной и диаметром монтажной части.

Термопреобразователи модели GA213 состоят из одного или двух тонкопленочных или проволочных в керамической защитной оболочке ЧЭ, помещенных в тонкостенную трубку из нержавеющей стали (1.4571), соединенной с керамической контактной платформой. Данные термопреобразователи являются измерительными вставками для ТС моделей GA25х. ТС моделей GA25х состоят из сменной измерительной вставки (GA213), клеммной головки 3-х конструктивных исполнений (B, BUZH и «для полевого монтажа») и защитной арматуры с различными видами присоединений к объекту измерений. В клеммные головки могут дополнительно встраиваться измерительные преобразователи утвержденных типов с унифицированным электрическим выходным сигналом постоянного тока, а также с цифровым выходным сигналом промышленной сети PROFIBUS-PA, FOUNDATION Fieldbus или для передачи по HART-протоколу. При измерении температуры при высоких давлениях и скоростях потока ТС используются в комплекте с дополнительными защитными гильзами различных конструктивных исполнений в зависимости от допускаемых параметров измеряемой среды. Схема соединения внутренних проводников ТС с ЧЭ: 2-х, 3-х или 4-х проводная.

Термопреобразователи моделей GA26x предназначены для измерения температуры поверхности твердых тел, в т.ч. и трубопроводов различных диаметров. ТС моделей GA26х имеют разборную конструкцию и состоят из измерительной вставки с одним ЧЭ, защитной арматуры, клеммной головки или цилиндрического корпуса с разъемом (в т.ч. и со встроенным измерительным преобразователем 4+20 мА), или с кабельным выводом, а также пластикового корпуса с зажимным блоком, с зажимной колодкой или с зажимной скобой в зависимости от диаметра трубопровода (только для моделей GA260, GA261). Схема соединения внутренних проводников ТС с ЧЭ: 3-х проводная.

ТС моделей GA27x конструктивно выполнены в виде миниатюрной (MiniTherm) измерительной вставки с тонкопленочным ЧЭ в защитном чехле из нержавеющей стали с различными видами присоединений к объекту измерений, соединенным с цилиндрическим корпусом с разъемом, в который может встраиваться ИП. Термопреобразователи модели GA272 имеют разборную конструкцию со сменной измерительной вставкой. Схема соединения внутренних проводников ТС с ЧЭ: 3-х или 4-х проводная.

ТС модели GA810 предназначены для измерений температуры окружающего воздуха внутри и вне помещений и конструктивно выполнены в алюминиевом прямоугольном корпусе с внешним датчиком с тонкопленочным ЧЭ. В корпус может дополнительно встраиваться ИП. Схема соединения внутренних проводников ТС с ЧЭ: 3-х проводная.

ТС модели GA2200 конструктивно выполнены для монтажа в трубопроводе и предназначены для измерений температуры внутренней поверхности трубы. Термопреобразователи имеют в зависимости от исполнения от 1 до 3-х ЧЭ с 2-х или 3-х проводной схемой соединения.

ТС серии GS изготавливаются следующих моделей: GS2610, GS2700, GS2700HY, GS2720, отличающихся друг от друга по конструктивному исполнению, по назначению и по рабочему диапазону измеряемых температур. Термопреобразователи конструктивно выполнены в цилиндрическом корпусе из нержавеющей стали со встроенным ИП, соединенным через стандартный разъем М12*1 с термопреобразователем сопротивления (Pt100) с тонкопленочным ЧЭ, в т.ч. встроенным в пластиковый корпус с зажимным блоком, с зажимной колодкой или с зажимной скобой в зависимости от диаметра трубопровода. На корпусе прибора расположены: светодиодный 4-х разрядный дисплей, предназначенный для индикации измеряемой температуры, различных параметров конфигурирования и срабатывания транзисторных выходов; 3 функциональные кнопки, утопленные в корпус; разъем для подключения к персональному компьютеру, совмещающий в себе разъем для подключения напряжения питания и различных устройств.

Фотографии общего вида ТС приведены на рисунках 1+16:

ш

Ж

-sesr-S

iVlW:

Рис.6 - GA261

Рис.5 - GA260

f

Л

№

I!

I

Программное обеспечение

Программное обеспечение ТС серии GS позволяет изменять конфигурацию термопреобразователей, настраивать выходы, устанавливать пороговые значения температур и т. д.

Программное обеспечение термопреобразователей состоит из встроенной части ПО и автономной части ПО «COMLINE.S». Встроенное ПО является полностью метрологически значимым, фиксированным и может быть изменено только на заводе-изготовителе. При этом уровень защиты ПО от преднамеренного и непреднамеренного доступа соответствует уровню «А» по МИ 3286-2010. Автономное ПО не влияет на метрологические характеристики ТС.

Идентификационные данные встроенной части ПО приведены в таблице 1:

Таблица 1

1.    Термопреобразователи сопротивления серии GA моделей GA213, GA25x:

Диапазон измеряемых температур, °С:

-    для термопреобразователей с тонкопленочным ЧЭ: от минус 50 до 400;

-    для термопреобразователей с проволочными ЧЭ: от минус 196 до 600.

Класс допуска ТС по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): А, В

Диаметр измерительной вставки (для GA213), мм: 3; 6.

Диаметр защитной арматуры ТС, мм: от 6 до 24.

Длина монтажной части ТС (в зависимости от модели и исполнения), мм: от 35 до 1000 (и более, по специальному заказу).

2.    Термопреобразователи сопротивления серии GA моделей GA26x:

Диапазон измеряемых температур, °С:

-    для ТС модели GA260: от минус 20 до плюс 160; от минус 20 до плюс 200;

-    для ТС модели GA261: от минус 40 до плюс 150;

-    для ТС модели GA265: от минус 20 до плюс 150.

Класс допуска ТС по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): А.

Монтажный диаметр отверстия корпуса ТС, мм: от 4 до 300.

Диаметр измерительной вставки (для ТС модели GA265), мм: 6.

3.    Термопреобразователи сопротивления серии GA моделей GA27x:

Диапазон измеряемых температур, °С: от минус 50 до плюс 200.

Класс допуска ТС по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): А.

Диаметр измерительной вставки (для GA272), мм: 3.

Диаметр защитной арматуры ТС, мм: 4/6; 6.

Длина монтажной части ТС (в зависимости от модели и исполнения), мм: от 15 до 250 (и более, по специальному заказу).

4.    Термопреобразователи сопротивления серии GA модели GA2200 Диапазон измеряемых температур, °С: от минус 20 до плюс 200.

Класс допуска ТС по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): А.

Внутренний диаметр монтажной трубы ТС, мм: от 10 до 125.

Длина монтажной части ТС (в зависимости от исполнения), мм: от 71 до 90.

5.    Термопреобразователи сопротивления серии GA модели GA810:

Диапазон измеряемых температур, °С: от минус 40 до плюс 80.

Класс допуска ТС по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): А.

Диаметр измерительной вставки ТС, мм: 6.

Длина измерительной вставки ТС, мм: 80.

Габаритные размеры корпуса ТС, мм: 80*75*57.

Диапазон температур окружающего воздуха при эксплуатации ТС, °С: от минус 40 до плюс 80.

6.    Термопреобразователи сопротивления серии GS моделей GS2610, GS27x:

Диапазон измеряемых температур, °С:

-    для ТС модели GS2610: от минус 40 до плюс 150;

-    для ТС моделей GS27xx: от минус 50 до плюс 200.

Класс допуска ТС по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): А, В.

Пределы допускаемой основной погрешностей ИП: ±0,08 % (от диапазона измерений) или ±0,2 °С (берут большее значение).

Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИП ТС от влияния температуры окружающей среды (отклонение от 23±5 °С), % (от диапазона измерений)/10 °С: ±0,1.

Минимальный интервал измерений, °С: 25.

Пределы допускаемой основной погрешности сигнализации температуры, % (от полного диапазона измерений): ±0,2.

Зона возврата, % от диапазона измерений ТС, не менее: 0,5.

Дискретность индикации дисплея ТС, °С: 0,1.

Диаметр монтажной части ТС, мм: 4/6; 6.

Длина монтажной части ТС, мм: от 15 до 250 (и более, по специальному заказу).

Габаритные размеры корпуса ТС, мм: 80*75*57.

Монтажный диаметр отверстия корпуса (для ТС модели GS2619), мм: от 4 до 300.

Диапазон температур окружающего воздуха при эксплуатации ТС, °С: от минус 20 до плюс 85.

Для термопреобразователей всех серий и моделей ТС:

Условное обозначение номинальной статической характеристики (НСХ) преобразования по ГОСТ 6651-2009 (МЭК 60751): Pt100.

Номинальное значение сопротивления ТС при 0 °С (Ro), Ом: 100.

Пределы допускаемого отклонения сопротивления ТС от НСХ в температурном эквиваленте (в зависимости от класса допуска), °С:

-    для класса А: ±(0,15 + 0,002|t|);

-    для класса В: ±(0,30 + 0,005|t|), где t - значение измеряемой температуры, °С

Пределы допускаемой основной погрешностей ИП (кроме ТС серии GS), % (от

диапазона измерений): ±0,1

Для ТС со встроенным ТС пределы допускаемой суммарной погрешности ТС и ИП ( А, °С) вычисляются по формуле:

А = ±4(А„п )2 + (Атс )2 ,

где: А„п - погрешность ИП, °С; АТС - отклонение от НСХ (в температурном эквиваленте) ТС, °С.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИП ТС от влияния температуры окружающей среды (отклонение от 23±5 °С), % (от диапазона измерений)/10 °С (кроме ТС серии GS): ±0,13.

Напряжение питания ТС со встроенным ИП, В: от 12 до 30 (24 В - номинальное значение).

Электрическое сопротивление изоляции при температуре плюс (25±10) °С и относительной влажности воздуха от 30 до 80 %, МОм (при 500 В), не менее: 1000.

Диапазон температур окружающего воздуха при эксплуатации ТС, °С: от минус 40 до плюс 85 (кроме ТС модели GA810 и ТС серии GS).

Степень защиты от влаги и пыли ТС (в зависимости от модели и исполнения) по ГОСТ 14254-96 (МЭК 60529): IP54, IP65, IP67.

Средний срок службы ТС, лет, не менее: 10

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульный лист паспорта и руководства по эксплуатации (в правом верхнем углу) типографским способом, а также на корпус ТС при помощи наклейки.

Термопреобразователь (серия и исполнение - в соответствии с заказом) - 1 шт.

Паспорт (на русском языке) - 1 экз.

Руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз. (только для ТС серии GS). Методика поверки - 1 экз. (на партию ТС при поставке в один адрес).

Защитная гильза (по дополнительному заказу).

Поверка

осуществляется по документу МП 54087-13 «Термопреобразователи сопротивления платиновые серий GA, GS. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», 18 февраля 2013 г.

Основные средства поверки:

-    термометр цифровой прецизионный DTI-1000, пределы допускаемой абсолютной погрешности: ±0,031 °С в диапазоне температур от минус 50 до плюс 400 °С, ±0,061 °С в диапазоне температур св. плюс 400 до плюс 650 °С;

-    термостаты жидкостные прецизионные переливного типа моделей ТПП-1.0, ТПП-1.2 с диапазоном воспроизводимых температур от минус 60 до плюс 300 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,004.. .0,02) °С;

-    калибраторы температуры JOFRA серий ATC-R и RTC-R с общим диапазоном воспроизводимых температур от минус 48 до плюс 650 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,005. 0,02) °С;

-    термостат с флюидизированной средой FB-08 с диапазоном воспроизводимых температур: +50.. .+700 °С;

- многоканальный прецизионный измеритель температуры МИТ 8.10(М) с пределами допускаемой основной абсолютной погрешности измерения напряжения ±(10-4 U+1) мкВ, где U -измеряемое напряжение, мВ; сопротивления ±(10-5 R+5 10-4), где R - измеряемое сопротивление, Ом.

-    однозначная мера электрического сопротивления эталонная Р3030, 10 Ом, кл.0,002.

Сведения о методиках (методах) измерений приведены в паспорте и в руководстве по эксплуатации (только для ТС серии GS).

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к термопреобразователям сопротивления платиновым серий GA, GS

ГОСТ 6651-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ Р 52931-2008 Приборы контроля и регулирования технологических процессов. Общие технические условия.

Международный стандарт МЭК 60751 (2008, 07) Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.

ГОСТ 23125-95 Сигнализаторы температуры. Общие технические условия.

Техническая документация фирмы LABOM Mess- und Regeltechnik GmbH, Германия.

ГОСТ 8.558-2009 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры.

ГОСТ 8.461-2009 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления из платины, меди и никеля. Методика поверки.

Рекомендации к применению

Осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта; выполнение работ по оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.