КИП и Я — записки киповца » термопара

Подкинули мне тут шабашку. Нужно было на одном старом модернизируемом предприятии поставить несложное оборудование КИПиА: датчики, приборы, вывести это всё в компьютер. Основной акцент заказчика был сделан на цене, поэтому выбор пал на самое недорогое оборудование. В конечном итоге получилось 16 каналов измерения температуры при средней длине линии от прибора к датчику 50 метров. Термокомпенсационный провод на такой длине использовать нецелесообразно по цене, были заказаны датчики ТХА(К) со встроенными измерительными преобразователями в токовый унифицированный сигнал 4-20 мА. ИП стоит как десяток метров термокомпенсационного провода — экономия налицо. Соединение датчиков с приборами запроектировал обычным недорогим ШВВП 2х0,5. Сами приборы — ОВЕН УКТ38, как самые недорогие, которые можно подключить к компьютеру. Пришлось купить программное обеспечение ОВЕН ОРМ, т.к. в демоверсии этой программы работает только один прибор, а у меня их два.

Еще при заказе выяснилось, что в приборах нет питания для датчиков и нужно БП 24 В покупать отдельно. Слегка поломал голову на предмет того, как запитать много токовых датчиков от одного блока питания.

Нарисовал схему, собрал шкаф, на выходных поехал прокинул провода. Первое затруднение возникло в неожиданном месте. Открутив крышку датчика не обнаружил куда нужно заводить кабель. В обычных датчиках кабель заводится в головку и крепится гайками. В исполнении со встроенным преобразователем между отверстием и гайками стоит сам преобразователь. Открутил гайки и попробовал аккуратно приподнять ИП — но он не поддавался, я не стал тянуть сильно боясь повредить соединения выводов чувствительного элемента и измерительного преобразователя. Но на самом деле так и нужно было поступить. Под "таблеткой" на резьбе сидят гайки, которые держат  кольцевые клеммы под пайку, а контакт таблетки с резьбой выводов происходит по медным трубкам, которые внутри таблетки соединяются со схемой преобразователя. Интересное решение, но было бы не плохо на сайте производителя или в инструкции датчика описать этот процесс. На всех, кроме 2х датчиков таблетки снимались легко, а на том, что мне попался первый я таблетку еле выдрал, видимо одна из шпилек несоосна остальным. Это и ввело меня в заблуждение и тормознуло работу до выяснения.

Следующим номером концертной программы стал адаптер АС-2 от Овен. Читать полностью »

Для того, чтоб быть уверенным в показаниях приборов, например температуры, нужно периодически недоверять технике и проверять ее. Вернее калибровать.

Поводом может быть изменение показаний прибора, при схожем техпроцессе. Вот у меня например одна платиновая термопара (ПП (S)) показывала на 60 градусов меньше чем моя контрольная портативная ТНН с прибором ИТП-3. Все настроились в уме, что нужно прибавлять градусов 60 и так было до того, пока после внепланового изменения температуры на объекте измерения (понижение) термопара стала врать на 100 градусов.

Всё осложнялось тем, что нерадивые подрядчики вставили ее в обсадную трубу меньшего диаметра и ее зажало в трубе. Т.е. достать ее для осмотра я смог только недавно… Керамический кожух термопары был поломан и спай просто телепался сам по себе. Я вообще удивился, что она хоть что-то показывала еще и с постоянной разницей.


Вобщем меняя термопары решил заодно производить калибровку приборов, к которым подключены термопары. Для этого термопару отключаем термопару от измерительного преобразователя, который преобразует нам миливольты в ток (для передачи на большое расстояние по обычным проводам). Без преобразователя можно подключать термопару непосредственно, но недалеко и термокомпенсационными проводами, что очень не дёшево выходит. Да и если захочется сменить например платиновую термопару на ТХА, то нужно будет только поменять саму термопару и преобразователь да поменять настройку в приборе. Провода остаются на месте, иногда это может быть решающим фактором.

Вместо термопары включаем специальный прибор — калибратор. Я пользовался калибратором фирмы Микротерм модель МТМ1000. Портативный удобный калибратор. Он генерирует нам напряжение как от рабочей термопары с точностью 0,1 градус цельсия. Выбираем к примеру 5 точек — значения температуры (200, 400, 600, 800, 1000 градусов) и подаёте сигнал на преобразователь. А на измерителе (или регуляторе) смотрите значения температуры, вернее расхождение показываемых значений с заданными точками в калибраторе.

И согласно инструкции вашего регулятора правите в нем это дело. Если прибор показывает расхождение в несколько градусов — это вполне нормально. Механизм калибровки даёт нам знать о состоянии термопар. Т.к. если после калибровки показания не совпадают с контрольной термопарой, то скорей всего термопара уже изжила своё.

При монтаже оборудования около горячих технологических процессов нужно удалять от тепловедущих частей оборудования провода, рукава и приборы на безопасное расстояние. Чтобы температура там не превышала максимально пасспортную температуру. Обычно 50-60 градусов цельсия.
При обходе оборудования необходимо смотреть и замечать (особенно после смены оборудования, перенастройки технологических процессов и т.д.) повышение температур, вибрацию, шумы и тому подобные вещи.
Было у меня одно место возле теплопровода где при падении рукава с кабелем от термопары на термоизоляцию трубы рукав начинал плавится — иногда там температура подскакивала до 450 градусов. Отодвинул на пол метра всё это дело. Поменял рукав. А недавно иду и чуствую прям как жарит стой стороны. Поглядел на измерительный преобразователь который возле термопары болтался а у него задняя пластиковая стенка почти испарилась. Как не странно — преобразователь продолжает работать как ни в чем не бывало =)
Хорошие преобразователи делает Львовский Термопрылад. Спасибо им за качество.


Полуиспарившийся ИП для термопары

Полуиспарившийся ИП для термопары


Как и обещал, по получении показываю как оно выглядит чудо ювелирной техники — Платино-родиевые термопары. Ожидание увидеть «что-то такое» обломилось. ТПР внешне выглядят абсолютно точно так-же, как и все другие термопары. 

Нержавейка внешний корпус, керамика внутренний. Металлическая головка. Подвезли четыре таких ящичка. Всё цивильно запакованно, попарно склеены скотчем, на наконечниках керамическх одет мягкий паралонистый материал. Мне почему то напомнили эти ящики поставку оружия =)  По цене по крайней мере похоже…

За четыре ящика платинородиевых термопар можно взять пару лексусов. Рыночная стоимость их приближается к 100 000$

Всё это дело в ожидании установки сгрузил на склад, настращав кладовщицу, чтоб глаз с них не спускала…

После не очень нежного обращения с прибором и термопарой (а нежно на производстве и не получится обращаться с портативной термопарой) видимо дернул под тяжестью прибора разьем за шнур. И начали плясать показания пока пальцем не подожмешь разъем. Ну подумал контакт пропадает — или провод перебил или сам разъем в приборе подломил.

Попробовал открыть прибор. Он раскрылся ровно настолько, сколько нужно для замены батарейки. Батарейка, кстати, типа «крона».  А вверху прибора (со стороны экрана) стоит такая типа защелка, которую толи по хитрому как-то нужно открывать, то ли вообще захлопывается 1 раз. Решил не ломать, т.к. на гарантии.

А сегодня разрезал термоусадку на USB разъеме. Под ней оказалась в месте соединения разъема и провода туго намотанная нитка. Видимо для лучшего прилегания термоусадки. Провод настолько толстый, что сразу мысль о том, что я его где то передавил отпала.

Разъем термопары

Оказалось, что просто корпус USB разъема контачил на пайку провода с концов термопары. Проложил там изолентой и закрутил назад. Вот и весь ремонт. А вообще то ребята из ТЭРЫ могли бы это сделать и без меня…

Стан- ДСТУ ДСТУ ГОСТ ДСТУ ГОСТ ДСТУ   ДСТУ
дарт IEC IEC   IEC   IEC ANSI IEC
ТП ТПП13 ТПП10 ТПП68 ТПР ТПР68 А-1   ТНН
Т°С R S   В   ВР-1 C N
-200               -3,990
-150               -3,336
-100               -2,407
-50 -0,226 -0,236           -1,269
0 0,000 0,000 0,000 0,000   0,000 0,000 0,000
50 0,296 0,299 0,297 0,002   0,636 0,699 1,340
100 0,647 0,646 0,644 0,033   1,337 1,451 2,774
150 1,041 1,029 1,026 0,092   2,086 2,250 4,302
200 1,469 1,441 1,436 0,178   2,872 3,089 5,913
250 1,923 1,874 1,867 0,291   3,684 3,962 7,597
300 2,401 2,323 2,314 0,431 0,443 4,514 4,864 9,341
350 2,896 2,786 2,777 0,596 0,613 5,355 5,788 11,136
400 3,408 3,259 3,250 0,787 0,808 6,204 6,731 12,974
450 3,933 3,742 3,728 1,002 1,029 7,056 7,688 14,846
500 4,471 4,233 4,216 1,242 1,274 7,908 8,655 16,748
550 5,021 4,732 4,714 1,505 1,540 8,758 9,629 18,672
600 5,583 5,239 5,218 1,792 1,830 9,604 10,606 20,613
650 6,157 5,753 5,731 2,101 2,142 10,446 11,584 22,566
700 6,743 6,275 6,253 2,431 2,476 11,282 12,559 24,527
750 7,340 6,806 6,780 2,782 2,832 12,111 13,530 26,491
800 7,950 7,345 7,317 3,154 3,208 12,932 14,494 28,455
850 8,571 7,893 7,864 3,546 3,608 13,745 15,451 30,416
900 9,205 8,449 8,416 3,957 4,025 14,548 16,397 32,371
950 9,850 9,014 8,978 4,387 4,462 15,343 17,333 34,319
1000 10,506 9,587 9,550 4,834 4,916 16,127 18,257 36,256
1050 11,173 10,168 10,128 5,299 5,387 16,900 19,169 38,179
1100 11,850 10,757 10,714 5,780 5,878 17,662 20,066 40,087
1150 12,535 11,351 11,306 6,276 6,384 18,412 20,950 41,976
1200 13,228 11,951 11,904 6,786 6,904 19,151 21,820 43,846
1250 13,926 12,554 12,504 7,311 7,439 19,877 22,674 45,694
1300 14,629 13,159 13,107 7,848 7,982 20,590 23,514 47,513
1350 15,334 13,766 13,712 8,397 8,539 21,290 24,339  
1400 16,040 14,373 14,315 8,956 9,106 21,977 25,149  
1450 16,746 14,978 14,914 9,524 9,679 22,651 25,943  
1500 17,451 15,582 15,511 10,099 10,259 23,312 26,723  
1550 18,152 16,182 16,102 10,679 10,844 23,959 27,487  
1600 18,849 16,777 16,685 11,263 11,429 24,594 28,236  
1650 19,540 17,366   11,848 12,014 25,215 28,970  
1700 20,222 17,947   12,433 12,603 25,823 29,688  
1750 20,877 18,503   13,014 13,193 26,417 30,391  
1800       13,591 13,778 26,999 31,079  
1850           27,567 31,750  
1900           28,121 32,404  
1950           28,662 33,041  
2000           29,189 33,660  
2050           29,701 34,260  
2100           30,198 34,840  
2150           30,680 35,398  
2200           31,146 35,932  
2250           31,597 36,441  
2300           32,032 36,923  
2350           32,453    
2400           32,861    
2450           33,257    
2500           33,647    

07.02.2008Прибор

Заказал вот себе в помощь приборчик. На днях подвезли. Переносной маленький помошник меряет мне температуру и влажность. Термопара типа ТНН: нихросил-нисил (еле запомнил, нужно хоть почитать что это за металлы). Хотел брать ТХА: хромель-алюмель, но человек, с которым общался по термопаре сказал, что если измерения будут идти в высоких температурах 1100-1200 градусов, то лучше брать ТНН. Она вроде как долше изнашиваться будет.
Опыт работы с подобной термопарой был. Поэтому чтобы не особо искать, а заказать то, с чем уже сталкивался нашел контору которая их делает. В Чернигове находятся — АОЗТ Тера
Не особо дорогие, достаточно качественные вещи производят.

ИТП-3

Прибор на 2 входа — под термопару и датчик влажности.
Работать с ним просто. Подключать можно разные типы термопар. Внутри прибора есть меню, где можно выбрать тип подключенной термопары. Это очень облегчает жизнь при наличии большого количества разных термопар типа ТПП, ТХА, ТНН…Термопара в прибор коммутируется посредством обычного USB разьёма.
Нужно только спаять теперь шнур USB тип А на 2 «крокодильчика» и можно откинув провода на измерительный преобразователь проверить любую термопару. Чем в ближайшее время и займусь.