Устройство и работа

Принцип действия датчика основан на возникновении ТЭДС в месте соединения двух проводников с разными термоэлектрическими свойствами. Значение ТЭДС зависит от разности температур двух спаев датчика.

Датчик состоит из одного или двух ЧЭ, которые соединены с коммутационной головкой (модели ХХ5) или кабельным выводом (модели ХХ4) и помещены в защитную арматуру (см. рисунок). ЧЭ элемент без защитной арматуры может использоваться как самостоятельный датчик температуры (модели ХХ1).

Graphic

  • 1 – ЧЭ;

  • 2 – защитная арматура;

  • 3 – коммутационная головка;

  • 4 – клеммы для присоединения термоэлектродов и соединительных проводов.

Конструкция датчика с коммутационной головкой

Конструктивные исполнения ЧЭ:

  • проволочные ЧЭ (образованы двумя проволочными термоэлектродами диаметром 0,5–3,2 мм, которые находятся в керамических бусах или оплетке из кремнеземной нити), см. рисунок;

  • ЧЭ на основе КТМС (конструктивно состоят из гибкой металлической жаростойкой трубки небольшого диаметра (до 4,5 мм) со встроенными термоэлектродами. Пространство между внутренней поверхностью трубки и термоэлектродами заполнено минеральной изоляцией – оксидом магния), см. рисунок. Такая конструкция позволяет в случае необходимости изгибать ЧЭ и защищает термоэлектроды от негативного воздействия внешней среды.

Graphic

  • 1 – проволочные термоэлектроды,

  • 2 – керамическая изоляция

Graphic

  • 1 – термоэлектроды,

  • 2 – минеральная изоляция MgO,

  • 3 – защитная оболочка

Конструкция проволочного ЧЭ
Конструкция ЧЭ на основе КТМС

В качестве материала термоэлектродов применяются специализированные сплавы:

  • хромель-алюмель (K);

  • хромель-копель (L);

  • нихросил-нисил (N);

  • железо-константан (J);

  • платина и сплав платины с 10 % родия (S) – в высокотемпературном датчике из благородных металлов.

Неисправности и меры

Виды неисправностей датчика:

  • отклонение вырабатываемой чувствительным элементом ТЭДС от номинальной НСХ на величину, превышающую допускаемый предел для заявленного класса допуска (определяется при поверке);

  • деструкция (разрушение) оболочки КТМС или арматуры датчика;

  • короткое замыкание, обрыв электрической цепи сенсора;

  • снижение показателя электрического сопротивления изоляции между электрической цепью сенсора и внешними проводниками (металлические части арматуры, оболочка КТМС или экран кабеля) ниже допускаемых значений. Актуально только для датчиков с изолированным спаем.

Меры, принимаемые при обнаружении неисправности датчика:

  • при отклонении по результатам периодической или внеочередной поверки показаний датчика на величину, превышающую предел допускаемых отклонений ТЭДС от номинальной НСХ для заявленного класса допуска, датчик должен быть переведен в более низкий класс допуска или забракован;

  • при явных деструктивных изменениях защитной арматуры или оболочки КТМС датчик должен быть выведен из эксплуатации;

  • при коротком замыкании или обрыве электрической цепи сенсора датчик должен быть выведен из эксплуатации;

  • при снижении электрического сопротивления изоляции между внешними частями арматуры или оболочки КТМС и электрической цепью сенсора ниже допустимых значений (п. 1.2.6 ТУ) датчик должен быть выведен из эксплуатации.