Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:
8 (383) 204-9-204
359-95-20
Перезвоните мне
В вашей корзине 0 товаров (0 e)

КТПТР – из чего состоит, как работает, и что общего у термометров с носками

Янв 28

Несмотря на привычность и обыденность такого явления, как измерение температуры, пара термометров, входящих в состав теплосчетчика, является устройством нетривиальным и по важности не уступающим расходомеру или вычислителю.

Для подсчета количества энергии требуется знать разность температур теплоносителя. В теплосчетчиках для определения этой разности используется Комплект ТермоПреобразователей Разностный (КТПТР). Один термопреобразователь ставится на подачу, второй на обратку, причем неважно какой термометр из пары в какой трубопровод ставить. Важно, что никакой термометр из одной пары нельзя заменить термометром из другой, т.к. термопреобразователи согласованы друг с другом в рамках пары (суть согласования рассмотрим чуть ниже). Получается как с парой носков - если один потерян, второй уже не пригодится.

Конструкция КТПТР

Разные на вид, все термопреобразователи имеют длинный стержень - это корпус, в который помещается чувствительный элемент (ЧЭ). ЧЭ делается из маленькой пластинки, на которую напылена платина или другой металл. Она подключается четырьмя проводами к клеммной головке, в которой также 4 разъема, пустоты в корпусе заполняются оксидом алюминия или магния в качестве адсорбента. Вместо клеммной головки головки возможен кабельный вывод или разъём.

Один из основных параметров, которые обязательно нужно уточнить перед покупкой - монтажная длина, она же длина погружной части. Важно - монтажная длина термопреобразователя измеряется от свободного конца до пояска перед штуцером, ограничивающего глубину погружения. Какую выбрать длину погружной части зависит от диаметра трубы, в которую будет монтироваться термометр.

Как работает

Принцип работы комплекта разностных термопреобразователей основан на зависимости электрического сопротивления металлических элементов от температуры окружающей среды. Сопротивление чувствительного элемента(R) реагирует на изменение температуры(?T) следующим образом:

R = R0(1 + ??T)

Где R0 – сопротивление чувствительного элемента при температуре 0°С, стандартизованная величина
? - температурный коэффициент (указан в паспорте термопреобразователя). Вместо ? может быть указан параметр W100 — отношение сопротивления ЧЭ при 100°C к R0

Вычислитель измеряет сопротивление чувствительного элемента, сопоставляет полученное значение с R0 и таким образом получает температуру, которую "показывает" термометр.

Почему пара термопреобразователей - согласованная

Важная особенность состоит в том, что реальные сопротивления термометров хоть и не на много, но отличаются от номинальных, которыми оперирует вычислитель. Следовательно, температуру на подаче вычислитель определил с некоторой погрешностью, и температуру на обратке – тоже с погрешностью, причем погрешности эти - разные. К примеру, температура подачи получилась определена на 1 градус выше, а обратки – на один градус ниже. При вычитании t°обратки из t°подачи получится погрешность в 2 градуса, что может составить большой процент от самой разницы температур, что повлечет неверный расчет количества тепловой энергии и неправильное количество заплаченных за нее денег.

Чтобы такого не происходило, существует специальная методика подбора термометров, реальные сопротивления которых отличаются от номинальных одинаково. То есть они “ошибаются" на равные величины по величине, но с разными знаками, чем и компенсируют друг друга - при вычитании температур разница получится такая же, как если бы оба значения были измерены верно.

Подобрать к конкретному термометру пару не так то просто, поэтому подбор проводит завод изготовитель и термометры из этой пары имеют даже один серийный номер.

Монтаж термопреобразователей

Термометры погружаются непосредственно в теплоноситель или через гильзу, защищающую от давления теплоносителя. Для лучшей теплопроводности гильза заполняется маслом или специальной пастой.

Возможна установка перпендикулярно потоку в трубе или под углом 45°.


Ошибки в монтаже ведут к неправильным измерениям температуры, которые порождают неточности при подсчете количества теплоты, и разница эта может быть не в пользу плательщика.

Типичные ошибки при монтаже термопреобразователей:

  • неверный выбор длины
  • установка в гильзы неподходящего размера
  • неправильное подключение к вычислителю

Гильза вкручивается во ввареную в трубопровод бобышку. Без этой конструкции, конечно, результат измерений был бы более точным, но в этом случае замена термопреобразователя будет более трудоемкой.

Чтобы минимизировать погрешность измерения, нужно использовать гильзы и бобышки подходящие для конкретного термопреобразователя. Неверный подбор гильзы чреват тем, что не получится надежно зафиксировать в ней термопреобразователь, или же термопреобразователь будет погружен не на ту глубину. И то и другое может создать сложности при сдаче узла учета, т.к. инспектору нужно удостовериться в правильности монтажа и опломбировать место установки термодатчика.

При подключении термометров к тепловычислителю не стоит экономить на кабелях, имеющих жилы разного цвета. Жилы одного цвета усложняют работы по монтажу. Хороший сигнальный кабель (КММ) имеет экранирование и разноцветные жилы.

Так как температура, которая учитывается теплосчетчиком, находится в прямой зависимости от сопротивления термопреобразователя (точнее, его чувствительного элемента), то стоит обратить особое внимание на качество соединений проводов (минимизировать сопротивление соединений) и подключить термодатчики одинаковыми отрезками кабеля, даже если они расположены на разных расстояниях от вычислителя. Все эти мелочи помогут избежать увеличения разности температур.

Разработчики постарались предупредить суммирование сопротивлений - для этого предусмотрено именно 4-проводное соединение. При использовании всех четырех контактов клеммной головки влияние сопротивления кабеля на точность передаваемых показаний практически сводится на нет. А обусловлено это простым увеличением площади контакта кабеля с термодатчиком и вычилителем, т.е. хороший монтаж двухпроводного соединения аналогичен.

Подключение термопреобразователей двумя проводами имеет смысл делать только при сборке квартирных теплосчетчиков, где сопротивление термопреобразователей, как правило, велико (500 Ом) а длина кабелей мала (в пределах 1,5м).

Перед покупкой термопреобразователей нужно:

Выяснить необходимые параметры: маркировку прибора, длину монтажной части термометра, диапазон измеряемых температур

Уточнить, нужны ли гильзы и бобышки для установки. Гильзы маркируются так: Гильза для термодатчика.

Проверить документы выбранного устройства. Как и всякий измерительный инструмент для теплоучета, термопреобразователь должен быть поверен и иметь действительное свидетельство об утверждении типа средств измерений. Серийный номер в свидетельстве должен совпадать с номером на приборе. Обычно поверка термопреобразователей проводится каждые 4 года, а средний срок их службы 12 лет, хотя иногда проще купить новый чем погрузиться в авантюру поверок, ожиданий и растрат. Согласованная пара термопреобразователей имеет один заводской номер и один паспорт с отметкой о поверке.