2020-01-15
76
Нині існує багато засобів термометрії, які частково можуть задовольнити поставлені вимоги. Нас цікавлять термоперетворювачі для вимірювання температури в агресивних середовищах. Виконано огляд продукції різних фірм. У таблиці наведені найтиповіші термоперетворювачі.
Термоперетворювачі не повністю задовольняють наші умови за точністю, інерційністю.
Таблиця 2 Класифікація термоперетворювачів для вимірювання температури в агресивних середовищах
| Тип термоперетво-рювача | Призначення | Температура,°С | НСХ | Клас допуску | Тепло- інерційність, с | Матеріал захисної арматури | ||||
| Термоперетворювачі опору платинові (ТОП) і мідні (ТОМ) | ||||||||||
| ТОП 0505 | Агресивні середовища, зокрема кислоти і луги різних концентрацій. | 0…+150 | 100П, 2х100П
| В | 30 | Скло БК8 | ||||
| ТОП 0604 | Рідкі і газоподібні середовища, в яких може міститися аміак, вуглекислий газ і його компоненти, а також агресивні домішки сірководню. | -50…+150 | 100П | В | 8,9,20 | 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08Х13 | ||||
| ТОП 9307 | Рідкі і газоподібні середовища в хімічній і газовій промисловості та кріогенній техніці | -220…+500 | 50П, 100П | А,В | 8 | 12Х18Н10Т | ||||
| ТОП 9418 | Рідкі і газоподібні середо- вища у вибухонебезпечних зонах, в яких може місти- тися аміак, вуглекислий газ і його компоненти, а також агресивні домішки сірководню. | -200…+500 | 50П, 100П | В | 8,9,20 | 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т | ||||
| ТОМ 9418 | -500…+150 | 50М, 100М | 20 | 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т, 08X13 | ||||||
| ТОП 188 - 10 | Системи автоматичного контролю і регулювання температури на об’єктах енергетики, нафтової, газової промисловості | -50…+500 | 50П, 100П | В,С | 20 | 12Х18Н10Т | ||||
| ТОМ 188 - 10 | -50…+150 | 50М, 100М | ||||||||
| ТОП 101, 102, 103 | Рідкі і газоподібні, хімічно неагресивні та агресивні середовища, які не руйнують матеріалу захисного чохла. | -50…+500 | Pt100, Pt500 | А, В, С | 30 | 12Х18Н10Т, 10Х17Н13М2Т | ||||
| ТОМ 101, 102, 103 | -50…+180 | 50М, 100М | А, В, С | |||||||
Як правило, чутливий елемент термоперетворювача захищають чохлом. Захисний чохол виготовляють з неіржавіючих сталей, високотемпературної кераміки. Можливі випадки, коли герметичність такого чохла може зменшитися і агент середовища проникає до самого чутливого елемента. Зростає інерційність термоперетворювача за рахунок використання захисних чохлів. Також чохли мають високу вартість. Отже, перш ніж захищати ззовні, треба подбати про стабільність самого чутливого елемента. У разі дії корозії на матеріал провідника його опір змінюється (збільшується). Це випливає з відомої залежності:
R= l/S
де R – електричний опір провідника; с – питомий опір провідника; l – довжина провідника; S – площа поперечного перерізу. А оскільки
S= d^2/4
де d – діаметр провідника, то
Відомо, що в електрорезистивних термоперетворювачах про зміну температури дізнаємося через зміну опору, і очевидний вплив агресивного середовища, який вносить додаткову похибку, що проявляється через відхилення від номінальної статичної характеристики перетворення. На рис. 1 наведено для прикладу додаткову температурну похибку, спричинену корозією матеріалу чутливого елемента мідного термоперетворювача опору. Сьогодні термометри опору з платиновими чутливими елементами вважають найкращими приладами для вимірювання температури. Проте платина має властивості, які нас не задовольняють:
– є дуже активним каталізатором хімічних процесів, які відбуваються з виділенням значної кількості тепла на поверхню, що призводить до додаткової похибки (+ Д t);
– висока вартість, дефіцитний матеріал.
Безконтактна термометрія, хоч і не потребує безпосереднього контакту з об’єктом вимірювання, але не забезпечує високої точності, оскільки коефіцієнт випромінювальної здатності об’єкта є невідомим (залежить від довжини хвилі та температури, а також від стану поверхні тіла).
Тому необхідно почати з аналізу, вдосконалення матеріалу чутливого елемента термоперетворювача.
