Экзаменационные билеты для курсов подготовки машинистов энергоблоков (специализация по эксплуатации и обслуживанию ГТУ и ПГУ) (стр. 5 )

На рис. 3.2 и 3.3 показаны общие виды приборов данной группы. Термобаллон 1 устанавливают в зону контролируе­мой температуры; при изменении температуры объекта изме­няется объем рабочего вещества в замкнутой системе при­бора. Это приводит к изменению давления, действующего на манометрическую пружину, которая, деформируясь, переме­щает за счет передаточного механизма измерительную стрел­ку прибора.

Термобаллон 1 изготовляют из латуни или стали. В за­висимости от предела измерения температуры он имеет длину 120—160 мм и диаметр 18—25 мм. Капиллярная трубка 2, соединяющая термобаллон и измерительный прибор, изго­товлена из стали или латуни; внутренний диаметр трубки 0,3—0,5 мм. Для защиты от механических повреждений она защищена по всей длине металлорукавом.

Рис. 3.2. Манометрические термометры:

а — типа ТПГ-СК, б — типа ТС-100: / — термобаллон, 2 — капилляр, 3 — прибор; в — монтаж прибора

Рис. 3.3. Термометр самопишу­щий регулирующий ТСГ-711р: 1 — термобаллон, 2 — капилляр, 3 — стрелка, 4 — задатчик, 5 — кор­пус

Как правило, приборы. данной группы имеют элек­трические сигнальные кон­такты, используемые в цепях управления и автоматики тех­нологических процессов.

За счет большой массы датчика (термобаллона) дан­ные приборы имеют значительные запаздывания (инерцион­ность) показаний в пределах 40—80 с.

Манометрические термометры используют как для местного, так и дистанционного контроля температуры. Дат­чик температуры (термобаллон) устанавливают в контроли­руемой зоне, а сам прибор может монтироваться в щитах и пультах, с учетом длины соединительной капиллярной труб­ки. Монтажная длина трубки в зависимости от модификации прибора составляет 2,5; 4; 6; 10; 16; 25 м.

В табл. 3.1 приведены основные типы манометрических приборов для измерения и дистанционного контроля темпера­туры объектов.

В табл. 3.2 указаны основные неисправности электро­контактных манометров типов ТПГ-СК, ТСГ.

3.1. Основные типы манометрических приборов для измерения температуры

Тип прибора	Назначение	Пределы измерения, °С	Особенности конструкции прибора
ТС - 100 ТПГ-СК ТКА-160 ТПЖ-4	Для местных изме­рений и сигнализа­ции	0—100 0—200 0—400	Имеют сигнальное устройство

ТЖС-711 ТЖС-712 ТГС-711 ТГС-712

Для дистанционно­го контроля и запи­си параметра на диаграмме

от — 50 до + 50 0—150 0—200 0—300 0—400

Имеют самопишу­щий узел

3.4. ДАТЧИКИ — ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТЕМПЕРАТУРЫ

При измерении температуры объектов широко использу­ются датчики температуры — термометры сопротивления и термоэлектрические преобразователи температуры (термо­пары).

Эти типы датчиков самостоятельно не могут измерять температуру объектов, а работают для этих целей только со специальной группой измерительных приборов.

Термометры сопротивления — датчик для измерения температуры — конструктивно выполняется на­моткой медной или платиновой проволоки 2 на изоляционный каркас 1 (рис. 3.4). Для защиты от механических поврежде­ний и удобства монтажа термометры сопротивления заключа­ют в защитную арматуру различных модификаций. Общий вид датчиков представлен на рис. 3.5.

Принцип действия таких датчиков основан на изменении их электрического сопротивления от температуры объекта. В общем виде зависимость имеет вид Rt = R0(1+at), где Rt — сопротивление датчика при его нагревании на t°C; R0 — сопротивление датчика при 0°С; a — температурный коэффициент.

Изменение электрического сопротивления термометра со­противления — датчика с изменением теплового колебания кристаллической решетки металла: чем выше температура датчика, тем выше колебания решетки и степень подвижности свободных электронов, а следовательно, больше электриче­ское сопротивление.

Характеристики термометров сопротивления различных типов и их градуировки представлены в табл. 3.3 — 3.7.

Рис. 3.4. Конструкция термомет­ров сопротивления:

а, б — платиновые, в — медный; 1 — изоляционный каркас, 2 — обмотка, 3 — выводы

Термопара (термо­электрический преобразова­тель температуры) представ­ляет собой спай двух провод­ников (термоэлектродов). При нагревании «горячего» спая на концах «холодного» спая образуется термо-э. д.с. пос­тоянного тока (рис. 3.6).

Согласно эффекту Зеебека, в замкнутой электриче­ской цепи, образованной дву­мя разнородными проводни­ками, возникает термо-э. д.с., пропорциональная разности температур спаев и не зависит от других параметров: диа­метра (сечения), длины и удельного сопротивления термоэлек­тродов, т. е. ЕAB = f(t°C).

В табл. 3.8 представлены технические характеристики основных типов термоэлектрических преобразователей (тер­мопар).

Рис. 3.5. Общий вид термометров сопротивлений различных типов:

а — ТСП-883, б — ТСП-410, в — ТСП-8012, г — ТСП-712

3.3. Технические характеристики термометров сопротивления

Тип датчика	Материал обмотки	Градуировка	Сопро­тивление при 0 °С, Ом	Область измеряемых температур, °С
ТСМ	Медь	10 М	10	От —50 до +200
50 М	50	» —50 » +200
100 М	100	» —200 » +200
ТСП	Платина	10 П	10	От —200 до +100
50 П	50	» —260 » +100
100 П	100	» —260 » +100

Рис. 3.6. Термоэлектри­ческий преобразователь температуры (термо­пара) :

а — цепь термопары, б — конструкция: 1 — защит­ная гильза, 2 — горячий спай, 3 — фарфоровый на­конечник, 4 — фарфоро­вые бусы-изоляторы, 5 — головка, 6 — выводы

Рис. 3.7. Общий вид термоэлектрических преобразователей темпера­туры:

а - ТХА, ТХК, б - ТХК-0379, в - ТХК.-089

На рис. 3.6, б представлена конструкция термопары типа ТХК. Рабочий (горячий) спай выполняется скруткой и по­следующей сваркой двух разнородных материалов — хромеля и копеля. Для защиты такого датчика от механических повреждений при измерении температуры объектов они по­мещаются в специальный жаропрочный корпус. Рабочий спай 2 изолирован от корпуса фарфоровым наконечником 3; элек­троды для защиты от замыкания между собой или корпусом изолируются фарфоровыми бусами 4. Концы термоэлектродов через асбестовое уплотнение выводятся на блок зажимов. Для герметизации блок зажимов головки термопары закры­вается крышкой с резиновым уплотнением. Такие датчики могут работать под избыточным давлением, для этого на корпусе имеется резьба, с помощью которой осуществляется уплотнение технологического отверстия для измерения темпе­ратуры.

Общий вид термоэлектрических преобразователей темпе­ратуры представлен на рис. 3.7.

Вспомогательные устройства для измерения температуры

Переключатели типов ПМТ, МГП используют для подключения нескольких датчиков температуры, установлен­ных в различных технологических контрольных точках кон­троля температуры, на один измерительный прибор.

Установив клювик на одну из цифр, нанесенных на корпус переключателя, можно измерить температуру в соответствую­щей контрольной точке. Переключатели типа ПМТ имеют ряд модификаций, позволяющих подключать к вторичному изме­рительному прибору (мосту, логометру) от 4 до 20 датчиков температуры

Компенсационные провода используют для подключения термопар к приборам и для переноса свободных концов термопар в зону с постоянной температурой. Подобно термопарам компенсационные провода имеют определенную маркировку. Характеристики компенсационных проводов и их технические характеристики представлены в табл. 3.10.

Ремонт термоэлектрических преобразо­вателей. Основные способы диагностики неисправности и ремонта данных датчиков приведены в табл. 3.11.

3.10. Характеристики компенсационных проводов и их применимость

Тип термоэлектрического преобразователя	Компенсационный провод	Термо-э. д.с. мВ
Тип	Материал провода	Расцветка проводов (со­ответственно)
ТХК (хромель — копель)	П	Хромель — копель	Фиолетовый — желтый	6,9±0,3
ТХА (хромель — алюмель)	М	Медь — константан	Красный — коричневый	4,1±0,15
ТПП (платинородий — платина)	ХК	Медь — сплав	Красный — зеленый	0,64 ±0,03

* — при t рабочего конца 100 °С и / холодного спая 0°С.

3.5. ВТОРИЧНЫЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Логометры и милливольтметры в силу своей простоты и надежности широко используются как по­казывающие и сигнализирующие приборы для местного и дистанционного контроля температуры. Логометры работа­ют только в комплекте с датчиками температуры — термо­метрами сопротивления соответствующих градуировок; мил­ливольтметры — с термоэлектрическими преобразователями температуры (термопарами).