Приборы для измерения температуры.

На ГРС производится измерение температуры с помощью термомет­ров, которые в зависимости от принципа действия делят на следующие группы.

1. Термометры расширения, принцип действия которых основан на теп­ловом расширении жидкости (ртути или спирта),- заполняющей гер­метичней резервуар с капилляром.

2. Манометрические термометры, действие которых основано на прин­ципе передачи -усилия трубчатой пружине газом (жидкостью)* за­ключенным в герметический сосуд и расширяющимся под воздействием температуры.

3. Термометры сопротивления (термопреобразователи), принцип дейст­вия которых основан на свойстве металлов изменять свое электри­ческое сопротивление при изменении температуры.

4. Термопары, принцип действия которых основан на возникновении термоэдс в результате нагрева спая двух электродов из различных сплавов.

Термометры расширения

В зависимости от вида термометрического вещества приборы этой группы подразделяются на жидкостно-стеклянные и металлические (дилатометрические и биметаллические) термометры. Преимущественное распространение на ГРС получили жидкотстно-стеклянные термометры.

Дилатометрические и биметаллические термометры нашли применение в
средствах водонагревателей и котельных.

В жидкостных термометрах в качестве термометрического вещества ча­ще всего используется ртуть, которая не смачивает стекло, а поэто­му дает наиболее точные показания.

Шкала ртутного термометра имеет широкий диапазон от -35 до 500 С. В зависимости от назначения ртутные термометры подразделяются на технические, лабораторные, образцовые.

Технические термометры изготовляются прямыми (тип А) и изогнутыми под углом 90 и 135 (тип Б) с различными длинами нижней части. Погрешность показаний технических манометров не превышает I деления шкалы.

Разновидностью ртутных технических термометров "являются контактные, применяемые для сигнализации и регулирования температуры. Выпуска­ются контактные термометры с двумя, тремя контактами на отметках шкалы, соответствующих температурным точкам сигнализации или задан­ным значениям регулируемой температуры.

Установка жидкостных термометров

Точность показаний термометров зависит от правильности их установки. Применяются два способа установки: с непосредственным соприкосновением термобаллонов с измеряемой средой и изолированно от измеряемой среды в защитной оправе.

На ГРС установка стеклянно-жидкостных термометров для защиты от механических повреждений и возможности поверки их без стравливания газа осуществляется в защитных оправах типа Б на условное давление до 64 кг/см и типа В на условное давление до 320 кге/см с дли­ной погружаемой части от 60 до 2000 мм. Для снижения теплового со­противления защитных оправ зазор между термобаллоном и стенками оправы заполняется теплопроводящим веществом - маслом, соляркой. Установка термометров производится так, чтобы термобаллон распола­гался в середине потока и был направлен навстречу движению газово­го потока.

Манометрические термометры

Манометрические термометры являются простыми гидро- или пневмомеханическими приборами прямого измерения. Конструктивно термометр состоит из термобаллона, капилляра и труб­чатой пружины, заполненных термометрическим веществом. Трубчатая пружина механически связана со стрелкой, с пером самописца или преобразователем давления в пневматический или электрический сигнал;. В зависимости от вида заполнителя системы выпускаются газовые, жид­костные и паровые манометрические термометры (типов ТГ, ТЖ и ТП). В качестве заполнителей в газовых термометрах применяются азот, ге­лий или аргон; в жидкостных - бензол или этиловый спирт; а в паровых - ацетон, или фреон.

Манометрические термометры применяются для измерения температуры среды в пределах от 60 до +600°С,

Принцип действия манометрических термометров

Работа манометрического термометра основана на преобразовании измеряемой температуры в пропорциональное давление жидкости, газа или пара в замкнутой термосистеме с последующим преобразованием этого давления в угол поворота манометрической пружины или перемещения дна сильфона и связанного с ними счетно-регистрирующего устройства (стрелки или пера самописца)

В манометрических термометрах с дистанционной передачей манометри­ческая пружина соединяется с электро или пневмопреобразователем преобразующим измеряемую температуру в унифицированный токовый или пневматический сигнал.

В сигнализирующих термометрах обеспечивается замыкание электрических контактов при достижении измеряемой температурой заданных предель­ных значений.

Установка манометрических термометров,

Установка термобаллонов манометрических термометров может быть карманной или бескарманной. При бескарманной установке обязательным условием является соответствие рабочего давления измеряемой среды расчетному рабочему давлению корпуса термобаллона. Термобаллон изготавливается из латуни или стали на давление внеш­ней среды соответственно 16 или 64 кг/см.

Наиболее удобно устанавливать термобаллон в кармане. Для увеличения теплопроводности толщина кармана должны быть мини­мально допустимой, определяемой давлением измеряемой среды, а про­странство между термобаллоном и карманом должно быть заполнено жид­костью с точкой кипения выше верхнего предела измерения температуры. Прибор и его капилляр не должны находиться вблизи каких либо нагре­вательных или охлаждающих устройств.

Термометры сопротивления

Принцип действия термометров сопротивления основан на свойст­вах металлов и их сплавов менять электрическое сопротивление в за­висимости от температуры. В качестве чувствительных элементов тер­мометров сопротивления применяют обмотку (спираль) из медной или платиновой проволоки на изоляционном каркасе катушки). В зависимости от материала чувствительного элемента термометры сопротивления делятся на медные (ТОМ) и платиновые (ТСП). Медные при­меняются для измерения температур от -50 до 180°С, платиновые от -200 до 650°С.

По изготовлению термометры сопротивления могут быть герметичными или негерметичными с длиной погружаемой части от 70 до 2000 мм. Термометры сопротивления не показывают непосредственно температуру, а служат лишь датчиками для вторичных приборов, в качестве, которых применяются электронные, мосты. Эти. приборы преобразуют зависимость -сопротивления термометра от температуры в непосредственное ее зна­чение по шкале прибора.

Мосты бывают одноточечные и многоточечные. Выбор того или иного типа моста определяется количеством контролируемых точек в соответствии с технологической схемой ГРС.

Термопары

Термопары отличаются от термометров сопротивления высоким верхним пределом измерения температуры, большой стабильностью и надежностью при высоких температурах, меньшей инерционностью и-низ­кой стоимостью большинства распространенных: типов. В случае вибрации на трубопроводах предпочтительнее применять тер­мопары, чем термометры сопротивления, т.к. термопара имеет более прочный чувствительный элемент.

Принцип действия термопары основан на возникновении термоэлектро­движущей силы (Т.Э.Д.С.) в результате нагрева спая двух электродов из различных сплавов. Величина Т.Э.Д.С. зависит от материала элек­тродов и температуры горячего и холодного сплавов, называемых соот­ветственно рабочим и свободным концом термопары. Термопары работают в качестве датчиков в комплекте с электронными потенциометрами типа КСП. Рабочий конец термопары погружают в измеряемую среду (или в защитную гильзу), свободные концы с помощью компенсационных прово­дов соединяются с вторичным прибором (КСП).

На ГРС применяются термопары градуировок ТХК и ТХА, материалы элек­тродов: хромель-колель и хромель-алюмель соответственно. Пределы , измерений от -50 до 600-1000°С; длина погружаемой части от 120 до 2000 мм.

Автоматический электронный потенциометр типа КСП выпускается в одно­точечном и многоточечном, а также в обычном и искробезопасном испол­нениях