Датчики температуры RTT15, RTT20, RTT30, RTT80, 54693-13

Назначение

Датчики температуры моделей RTT15, RTT20, RTT30, RTT80 (далее - датчики температуры или датчики) предназначены для измерений температуры жидких и газообразных сред путем преобразования сигнала, поступающего с первичного термопреобразователя (далее - сенсора) на измерительный преобразователь (далее - ИП), в унифицированный токовый сигнал 4-20 мА, а также в цифровой сигнал для передачи по протоколам HART, FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA, FISCO.

Описание

Принцип действия датчиков основан на преобразовании сигнала сенсора в унифицированный выходной сигнал постоянного тока 4-20 мА с наложенным на него цифровым частотно-модулированным сигналом в стандарте HART, либо в стандартный выходной сигнал с цифровым протоколом FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA. Сигнал с сенсора поступает на вход ИП, где преобразуется с помощью аналоговоцифрового преобразователя (АЦП) в дискретный сигнал. Дискретный сигнал обрабатывается с помощью микропроцессорного преобразователя (МП). С выхода МП дискретный сигнал поступает либо на модулятор цифрового протокола FOUNDATION Fieldbus/PROFIBUS PA, либо на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), где происходит преобразование в унифицированный аналоговый сигнал 4-20 мА. ИП с токовым выходным сигналом 4-20 мА, также содержит частотный модулятор HART-протокола, который накладывается на аналоговый токовый сигнал.

Датчики состоят из сенсора, соединенного с измерительным преобразователем. Сенсор представляет собой измерительную вставку с платиновым чувствительным элементом (ЧЭ) с номинальной статической характеристикой преобразования (НСХ) типа «Pt100» или термопарой в качестве ЧЭ с НСХ типов «К», «N», «J», «Е», «Т», помещенной в защитную арматуру с защитной головкой или иными монтажными приспособлениями для соединения с ИП. Сенсор может быть одиночным или двойным (с двумя ЧЭ в одной измерительной вставке). ИП конструктивно выполнены в корпусе с расположенными на нем клеммами для подключения сенсора и клеммами для вывода выходного сигнала. Питание ИП совмещено с выходным сигналом (осуществляется по двухпроводной схеме). ИП может быть встроенным в соединительную головку сенсора, либо иметь собственный защитный кожух. Для измерения температуры при высоких давлениях и скоростях потока предусмотрены дополнительные защитные гильзы серий T-/W-, конструкция которых зависит от допускаемых параметров измеряемой среды.

По цифровым протоколам HART, FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA, FISCO датчик может передавать измеренный сигнал температуры процесса, собственную температуру, различные диагностические и аварийные сигналы, а также конфигурироваться с использованием портативного HART-коммуникатора, либо при помощи персонального компьютера, имеющего соответствующее программное обеспечение и интерфейсы связи. Цифровая индикация в процессе измерений может осуществляться с помощью встроенного 5-разрядного жидкокристаллического дисплея.

Модели датчиков различаются по метрологическим и техническим характеристикам, и по конструктивному исполнению. Сами модели имеют исполнения в зависимости от типа выходного сигнала и сенсора.

Рис.1

Фотография общего вида датчиков приведена на рисунке 1:

Технические характеристики

Типы НСХ сенсоров, рабочий диапазон измерений, пределы допускаемой основной погрешности датчиков в зависимости от типа входного сигнала приведены в таблице 1.

Таблица 1

±2,2 °С или ±2,0 % (от измеряемого значения, берут большее значение)

±0,5 °С или ±0,05 %

±0,5 °С

±0,5 °С

±0,15 °С

-200...0

N

±2,2 °С или ±0,75 %

0...+1250

±2,2 °С или ±2,0 %

±0,14 °С

±0,25 °С

±0,25 °С

-200.0

К

±2,2 °С или ±0,75 %

0...+1250

±2,2 °С или ±0,75 %

±0,11 °С

0...+750

J

±1,7 °С или ±1,0 %

±0,08 °С

-200.0

E

±1,7 °С или ±0,5 %

0...+900

±1 °С или ±1,5 %

±0,10 °С

-200.0

T

±1 °С или ±0,75 %

0...+350

Примечания:

1.    Пределы абсолютной погрешности автоматической компенсации температуры свободных (холодных) концов термопар (ДХ): ±0,2 °С

2.    Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (До) с термопреобразователем сопротивления:

Цифровой сигнал: Д0 = ±д/(Дб )2 + (Дй)2 ; аналоговый сигнал: Д0 = ±^(Дб + ДбА1 )2 + (Дй)2

Пределы допускаемой основной погрешности датчиков температуры (Д0) с преобразователем термоэлектрическим:

Цифровой сигнал: Д0 = ±^(Дб +Дб )2 + (Дя)2 ; аналоговый сигнал: Д0 = ±^j(Дб + Д 0Aj +Д Q )2 + (Д^ )2 ,

где: ДС - предел допускаемого отклонения от НСХ сенсора, °С;

Дц - предел допускаемой основной погрешности цифрового сигнала, °С;

ДцАп - предел допускаемой основной погрешности ЦАП, °С.

Пределы допускаемой дополнительной погрешности от изменения температуры окружающей среды (плюс 25±5 °С) в диапазоне от минус 40 до плюс 85 °С в зависимости от модели ИП и типа входного сигнала приведена в Руководстве по эксплуатации на каждую модель датчика.

Электрическое сопротивление изоляции (при 500 В), не менее, МОм:................500

( при 20 ± 5 °С)

Диаметр монтажной части датчика, мм:....................................................5; 6; 8

Длина монтажной части датчика, мм: .............................................. от 100 до 5000

Датчики температуры во взрывозащищенном исполнении имеют маркировки видов: 0ExiaIICT4...T6, 0ExiaIICT5...T6, 0ExiaIIC45...T6X («искробезопасная электрическая цепь») и 1ExdIICT6, 1ExdIICТ4...T6X («взрывонепроницаемая оболочка»).

Степень защиты от воздействия воды и пыли (в зависимости от модели и

исполнения датчиков) по ГОСТ 14254-96 (МЭК 60529):................................IP65, IP66, IP67

Средняя наработка до отказа, ч, не менее ................ 50000

Средний срок службы, лет, не менее:............................................................ 8

Рабочие условия эксплуатации:

-    температура окружающей среды, °С: .............................от минус 40 до плюс 85;

(от минус 20 плюс 85 °С - для датчиков со встроенным индикатором)

-    относительная влажность, %, не более:..........................................................98.

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа наносится на титульные листы эксплуатационной документации (в правом верхнем углу) типографским способом.

Комплектность

В комплект поставки датчиков температуры входят:

-    Датчик температуры - 1 шт. (модель и исполнение - в соответствии с заказом);

-    Руководство по эксплуатации (на русском языке) - 1 экз.;

-    Методика поверки - 1 экз.

По отдельному заказу могут поставляться: коммуникатор, оборудование FOUNDATION Fieldbus/PROFIBUS PA/FISCO, защитные гильзы, монтажные приспособления.

Поверка

осуществляется по документу МП 54693-13 «Датчики температуры серий RTT15, RTT20, RTT30, RTT80. Методика поверки», согласованному с ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС», июнь 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;

-    эталонные 2, 3-го разрядов ТП типа ППО в диапазоне температур от плюс 300 до плюс 1200 °С;

-    термостаты жидкостные прецизионные переливного типа серии ТПП-1 моделей ТПП-1.0, ТПП-1.1, ТПП-1.2 с общим диапазоном воспроизводимых температур от минус 80 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 700 °С и нестабильностью поддержания заданной температуры ±(0,005.0,02) °С;

-    термостат с флюидизированной средой FB-08, рабочий диапазон температур от плюс 50 до плюс 700 °С;

-    калибратор температуры КТ-3, рабочий диапазон температур от плюс 300 до плюс 1100 °С, пределы допускаемой погрешности воспроизведения заданной температуры: ±(0,2+0,001^),°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;

-    мера электрического сопротивления однозначная типа Р3030, кл. 0,001.

Сведения о методах измерений

приведены в соответствующем разделе Руководства по эксплуатации на датчики температуры.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к датчикам температуры моделей RTT15, RTT20, RTT30, RTT80

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

ГОСТ 30232-94 Термопреобразователи с унифицированным выходным сигналом. Общие технические требования.

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

Международный стандарт МЭК 60751:2009 (2008-07). Промышленные чувствительные элементы термометров сопротивления из платины.

Международный стандарт МЭК 60584-1 Термопары. Часть 1. Градуировочные таблицы.

Международный стандарт МЭК 60584-2 Термопары. Часть 2. Допуски.

ГОСТ 6616-94 Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия. ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования.

Техническая документация фирмы-изготовителя.

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

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.