ДТП термопары на основе КТМС высокотемпературные модульные
Термопары на основе КТМС предназначены для измерения температуры жидких, твердых и газообразных сред, в т.ч. с высокой температурой (до 1250 °С), не агрессивных к материалу корпуса датчика.
В качестве материалов термоэлектродов для КТМС применяются различные сплавы, что определяет характеристики термопар и возможности их применения:
Ассортиментный ряд термопар ОВЕН с КТМС включает в себя:
 |
Модификации с кабельным выводом ХХ4 - универсальные конструктивные
исполнения датчиков для измерения температуры в труднодоступных
местах, печах, прессах, для применения в пищевой промышленности
и т.п. Рекомендуются на замену моделей 011, 021, 031. |
 |
Модификации с коммутационной головкой ХХ5 предназначены для
измерения температуры быстропротекающих процессов.
Рекомендуются к использованию при производстве строительных
материалов, в металлургии, нефтегазовой отрасли. |
 |
Модернизированные высокотемпературные термопары имеют
разборную конструкцию. Вставка из КТМС устанавливается в
чехлы из сталей или корунда. Широко применяются в
металлургической и фарфорово-фаянсовой промышленностях,
при обжиге кирпича, измерении температуры дымовых газов и т.п.
|
Функциональные преимущества термопар из КТМС по сравнению с проволочными термопарами
низкий показатель тепловой инерции (2 сек – для КТМС диаметром 4,5 мм) для регистрации быстропротекающих процессов;- высокая стабильность и увеличенный рабочий ресурс (превышение в 2-3 раза по сравнению с обычными);
- возможность изгиба, монтажа в труднодоступных местах и кабельных каналах (60-100 м);
- разные варианты установки: приваривать, припаивать или крепить термопару (хомутом, на винт) к поверхности;
- выдерживают большие рабочие давления (до 150 МПа);
- для дополнительной защиты термоэлектродов от воздействия окружающей среды термопары могут производиться в защитных чехлах.
Общие сведения о термопарах
В общем случае термопара представляет собой два термоэлектрода из различных металлов, спаянных между собой. Один спай – «рабочий» – помещают в измеряемую среду, другой – «холодный» – должен находиться при температуре 0 °С. При разных температурах спаев по термоэлектродам протекает ЭДС, прямо пропорциональная разности этих температур. Рабочий спай защищается от прямого соприкосновения со средой защитной арматурой.
КТМС – Кабель Термопарный с Минеральной изоляцией в Стальной оболочке. Конструктивно КТМС состоит из гибкой металлической трубки, в которую помещены термоэлектроды (см. рис.). Пространство между термоэлектродами и стальной жаростойкой оболочкой заполнено плотной дисперсной минеральной изоляцией – оксидом магния.
Кабельная термопара с одной парой термоэлектродов
Кабельная термопара с двумя парами термоэлектродов
Справочная таблица размеров кабельных термопар
| Параметр |
Значение |
| Наружный диаметр защитной оболочки, d, мм |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
4,5 |
| Количество термоэлектродов |
2 |
2 |
2 |
4 |
2 |
4 |
| Диаметр термоэлектродов C, мм |
0,25 |
0,33 |
0,48 |
0,46 |
0,74 |
0,69 |
| Толщина защитной оболочки, S, мм |
0,18 |
0,23 |
0,33 |
0,33 |
0,51 |
0,51 |
Технические характеристики
Технические характеристики термопар с кабельным выводом (модели ХХ4)
|
ДТПN (НН)
|
1
|
-40…+1000
-40…+1250
|
900
|
сплав Nicrobell D
|
4,5
|
До 6,3 МПа, в зависимости от конструктивного исполнения
|
Изолированный
или неизолированный
|
Силиконовый
(«С»)
|
|
ДТПК (ХА)
|
1
|
-40…+800
|
600
|
сталь
AISI 321
|
1,5; 2,0; 3,0
|
Силиконовый
(«С»)
Экранированный ННЭ («К»)
|
|
-40…+900
|
700
|
сталь
AISI 310
|
4,5
|
|
ДТПL (ХК)
|
2
|
-40…+600
|
450
|
сталь 12Х18Н10Т
|
3,0
|
Кабель
СФКЭ-ХК К
|
|
ДТПJ (ЖК)
|
1
|
-40…+400
-40…+600
|
250
450
|
сталь
AISI 316
|
3,0; 4,5
|
Экранированный ННЭ («К»)
Силиконовый
(«С»)
|
Показатель тепловой инерции термопар на основе КТМС (без защитного чехла)
Не превышает значений, указанных в таблице (в зависимости от вида рабочего спая и
наружного диаметра рабочей части d, мм):
| Вид рабочего спая |
Показатель тепловой инерции термопреобразователя, с |
| d = 1,5 |
d=2,0 |
d = 3,0 |
d = 4,5 |
d = 6,0 |
| Изолированный от оболочки КТМС |
0,4 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
4,0 |
| Неизолированный от оболочки КТМС |
0,15 |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
3,0 |
Показатель тепловой инерции термопар на основе КТМС (в защитных чехлах D=12 и 20 мм)
Не превышает значений, указанных в таблице (в зависимости от вида рабочего спая и
наружного диаметра погружной части D, мм):
| Вид рабочего спая |
Показатель тепловой инерции термопреобразователя, с |
| D = 12 мм, керамический чехол (корунд) |
D = 20 мм, керамический чехол
( корунд) |
D = 20 мм, металлический чехол |
| Изолированный от арматуры |
30 |
90 |
50 |
| Неизолированный от арматуры |
- |
- |
30 |
Условия эксплуатации
Рабочие условия эксплуатации узлов коммутации: помещения с нерегулируемыми климатическими
условиями и (или) навесы, при атмосферном давлении от 84 до 106,7 кПа, с температурой в
диапазоне от минус 40 до +85 °С и относительной влажностью не более 95 % при +35 °С и более низких температурах без конденсации влаги.
|
Внешний вид и размеры
|
Параметры
|
НСХ, материал оболочки КТМС и диапазон измерения
|
Длина монтажной части L, мм
|
|
|
D = 3,0 мм
M = 16×1,5 мм
S = 17,0 мм
|
ДТПК: сталь AISI 321 (−40…+800 °C)
ДТПL: сталь 12Х18Н10Т (−40…+600 °С)
ДТПJ: сталь AISI 316 (−40…+750 °C)
|
10...500, кратно 10
|
Монтажная часть L и длина кабельного вывода выбираются при заказе.
Термопара ДТПХ724 – модель с кабельным выводом для измерения температуры в термопластавтоматах, экструдерах и прессах горячего прессования. Также может применяться в пищевой промышленности.
Имеет подвижный подпружиненный штуцер для крепления датчика на объект измерения. Благодаря небольшому диаметру монтажной части D = 3 мм термопреобразователь быстро реагирует на изменения температуры. Варианты кабельного вывода: кабель ДКТ (неэкранированный в оплетке из кремнеземной нити) и СФКЭ, ННЭ (экранированный).
Выпускается с первичной поверкой.
Рекомендуется для замены ДТПХ124 с длиной монтажной части L = 10 мм.
Преобразователи термоэлектрические на основе КТМС с кабельным выводом, мод.264 и 274 (в разработке)
Предназначены для измерения температуры высокоскоростных газовых потоков (до 180 м/с; Ру среды – 0,25 МПа для ДТПК264; 0,15 МПа для ДТПК274) в газотурбинных установках и двигателях внутреннего сгорания.
|
|
264
|
D = 8 мм
M = 20×1,5 мм (накидная)
|
3 мм
|
ДТПL
(-40…+600 °С)
Материал защитной арматуры: сталь 12Х18Н10Т
Материал оболочки КТМС: 12Х18Н10Т
ДТПК
(-40…+800 °С)
Материал защитной арматуры: сталь 12Х18Н10Т
Материал оболочки КТМС: сталь AISI 321
|
80
|
60…100 000,
кратно
10 мм
|
|
|
274
|
D = 6 мм
M = 20×1,5 мм (накидная)
|
60, 80,
100, 200
|
Модификации
Термопары с кабельным выводом (модели ХХ4)
Пример обозначения при заказе: ДТПК145-0919.630.1
Это означает, что изготовлению и поставке подлежит термоэлектрический преобразователь с чувствительным элементом КТМС «хромель-алюмель», материал защитной арматуры – керамика корунд CER795 c диапазоном измерения температуры: -40…+1100 °С, классом допуска 1, с изолированным рабочим спаем, диаметром КТМС 4,5 мм, с металлической коммутационной головкой, длиной монтажной части 630 мм, в корпусе 145.
Пример обозначения при заказе: ДТПК724-07.10/2,0Д.1
Это означает, что изготовлению и поставке подлежит термопара «хромель-алюмель» с диапазоном измерения температуры: -40…+800 °С, с изолированным рабочим спаем, диаметром КТМС 3,0 мм, длиной монтажной части 10 мм, длиной кабельного вывода 2 м, тип кабельного вывода – кабель ДКТ, конструктивное исполнение 724.
Преобразователи термоэлектрические на основе КТМС с кабельным выводом, мод.254, 264 и 274
ДТПКХХ4-Х7.Х/Х/ХХ.1
Пример обозначения при заказе: ОВЕН ДТПК264-07.100/5000/10С.1
Это означает, что изготовлению и поставке подлежит термоэлектрический преобразователь с чувствительным элементом КТМС «хромель-алюмель», материал арматуры 12Х18Н10Т, материал защитной оболочки КТМС – AISI321, c диапазоном измерения температуры: -40… +800°С, с изолированным рабочим спаем, диаметром КТМС 3 мм, длиной монтажной части L1=100 мм, длиной вывода КТМС L2=5000 мм, длиной силиконового кабельного вывода 10 м; конструктивное исполнение 264.
Конструктивное исполнение коммутационных головок
Конструктивное
исполнение головки |
Уменьшенная |
Увеличенная
(стандарт) |
Увеличенная с защелкой
(по заказу) |
| Материал головки |
Металлическая (алюминиевый сплав) |
| Чертеж |
 |
 |
| Модели |
025, 045, 075 |
115–165, 225 |
115–165, 225 по заказу |
Термопары мод. 025, 045, 075, 125…165, 225 имеют модульную (разборную) конструкцию.
Если в процессе эксплуатации чувствительный элемент вышел из строя, а защитный чехол
из корунда или жаростойкой стали остался цел, оптимальным решением будет заменить только
вставку, а не менять весь датчик. Замена вставки проста и может производиться без демонтажа
высокотемпературного датчика.
Максимальная температура узлов подключения металлических головок для ДТПХxx5 – 120 °С.
Преобразователи термоэлектрические на основе КТМС в защитной арматуре
| Конструктивное исполнение |
Модель |
Параметры |
Материал |
Длина монтажной части
L*, мм |
 |
025 |
D = 10 мм |
ДТПL
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +600 °С)
Диаметр КТМС 3 мм
ДТПK
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +900 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +900 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПJ
Материал арматуры:
сталь AISI 316 (−40… +750 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм |
60, 80,
100, 120,
160, 180,
200, 250,
320, 400,
500, 630,
800, 1000,
1250, 1600,
2000 |
 Подвижный штуцер |
045 |
D = 10 мм
М = 20×1,5**
S=22 мм |
 |
075 |
D = 10 мм
М = 20×1,5**
S=22 мм |
 |
115 |
D = 20 мм |
ДТПL
сталь 12Х18Н10Т (-40...+600 °С)
сталь AISI 316 (-40...+600 °С)
Диаметр КТМС 3,0 мм
ДТПK
сталь 12Х18Н10Т (-40...+800 °С)
сталь 15Х25Т (-40...+1000 °С)
сталь AISI 316 (-40...+900 °С)
сталь AISI 310 (-40...+1100 °С)
сталь ХН45Ю (-40...+1100 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
сталь AISI 310 (-40...+1100 °С)
сталь ХН45Ю (-40...+1250 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
|
L1, L2:
250, 320,
400, 500,
630, 800,
1000, 1250,
1600, 2000
|
 |
125 |
D = 20 мм |
250, 320,
400, 500,
630, 800,
1000, 1250,
1600, 2000
|
 |
135 |
D = 20 мм,
M = 27×2 мм**,
S = 32 мм |
 |
225 |
D = 20 мм |
ДТПK
сталь ХН45Ю (-40...+1100 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
сталь ХН45Ю (-40...+1250 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм |
 |
145 |
D = 12 мм,
D1 = 20 мм |
ДТПK
корунд CER795 (-40...+1100 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
ДТПN
корунд CER795 (-40...+1250 °С)
Диаметр КТМС 4,5 мм
|
 |
155 |
D = 20 мм,
D1 = 30 мм |
 |
165 |
D = 20 мм,
D1 = 30 мм,
M = 27×2 мм**,
S = 32 мм
|
* Длина монтажной части L выбирается при заказе. Для модели 115 при заказе указывается соотношение длин L1 / L2.
** По спец. заказу возможно изготовление датчика с трубной резьбой.
Для ДТПХ мод. 145, 155, 165:
- температура в зоне перехода от корундовой части к металлической не должна превышать 800 °С;
- скорость нагрева корундового чехла не должна превышать 150 °С/мин, погружение в
измеряемую среду – плавное.
Конструктивные размеры монтажных частей ДТПХ145, ДТПХ155
| L, мм |
L2, мм |
| 250 |
80 |
| 320 |
80 |
| 400 |
80 |
| 500 |
80 |
| 630 |
80 |
| 800 |
200 |
| 1000 |
400 |
| 1250 |
650 |
| 1600 |
1000 |
| 2000* |
1400* |
* Только мод. 155
Материалы монтажных частей арматуры термопар
Рекомендуемая температура и условия применения термопар ДТП в зависимости
от материала арматуры
Материал арматуры
монтажной части ДТП |
Рекомендуемые температуры
применения, °С |
Условия
применения |
Температура
окалинообразования, °С |
Особенности
применения |
Нержавеющие
аустенитные стали 12Х18Н10Т
08Х18Н10Т
AISI304 |
800 |
Неподвижные окислительные или нейтральные жидкие, газообразные среды
|
850 |
Неустойчивы в серосодержащих средах, в серной, соляной, фтороводородной (плавиковой), горячей фосфорной, кипящих органических кислотах |
| 600 |
воздействие механических нагрузок |
Нержавеющая
аустенитная сталь
10Х23Н18 |
900 |
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды, воздействие механических нагрузок |
1050 |
Стойкость к коррозии при высоких температурах; стойкость к воздействию агрессивных сред . Широко применяется в нефтехимии. |
Нержавеющая
Тугоплавкая аустенитная сталь
сталь AISI310 (российский аналог:
20Х25Н20С2) |
1100 |
Неподвижные окислительные или нейтральные газообразные среды
|
>1100 |
Хорошая сопротивляемость к окислению и воздействию серы, устойчива к кислым водным растворам, хлорной коррозии, к цианистым и нейтральным расплавам солей при высоких температурах. Устойчива в атмосфере, содержащей СО2, при температуре до 900 °С |
| 1050 |
Движущиеся газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен |
Нержавеющая
аустенитная сталь AISI316
сталь AISI316 Ti
(российский аналог 10Х17Н13М2Т) |
900 |
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен |
925 |
Хорошая сопротивляемость к окислению и воздействию кислот, в т.ч. кипящей муравьиной, фосфорной, молочной, уксусной и других агрессивных сред. К серной кислоте при Т = 40-60 ºС (концентрацией менее 15 % и выше 65-70 %) пониженно стойка и стойка (скорость коррозии соответственно 1 мм/год и 0,1 мм/год). Стойкость к олеуму при Т до 120 ºС. Резистентна к соленой морской воде, появлению каверн и раковин. |
Нержавеющая
аустенитная
сталь AISI321 |
800 |
Неподвижные окислительные или нейтральные газообразные среды |
850 |
Высокая стойкость к ряду агрессивных сред, включая горячие неочищенные нефтепродукты и газообразные продукты горения. Устойчива в атмосфере, содержащей СО2, при температуре до 650 °С |
| 600 |
Движущиеся газообразные среды, воздействие механических нагрузок, режим теплосмен |
Нержавеющая
Ферритная сталь 15Х25Т |
1000 |
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды; воздействие механических нагрузок, режим теплосмен |
1050 |
Для замены 12Х18Н10Т при повышенных температурах. Устойчива в серосодержащих средах. Не рекомендуется воздействие ударных нагрузок |
Сплав на железо-никелевой основе ХН45Ю
(ЭП 747) |
1100 |
Неподвижные, движущиеся окислительные или нейтральные газообразные среды; воздействие механических нагрузок |
1300 |
Не рекомендуется воздействие абразивных частиц, движущихся в высокоскоростном газообразном потоке |
| Керамика МКРц |
1100 |
Высокотемпературные газообразные среды |
- |
Не рекомендуется воздействие механических нагрузок. |
Корунд CER795
( ≈ 95% Al2O3) |
1300
(1600 кратковременно) |
Высокотемпературные газообразные среды |
- |
Высокая твердость и газоплотность. Не рекомендуется воздействие ударных нагрузок. |
| Карбид кремния SiC |
1250 |
Расплавы солей (кроме хлорида бария); расплавы цветных металлов (кроме алюминия) |
- |
Высокая твердость и износостойкость
|
