TOPSW Czujnik rezystancyjny

Opis

Czujnik składa się z wymiennego wkładu pomiarowego, spawanej osłony z króćcem montażowym oraz aluminiowej głowicy przyłączeniowej, w której istnieje możliwość montażu programowalnego przetwornika temperatury z sygnałem wyjściowym 4-20 mA.

Wkład pomiarowy stanowi element wymienny kompletnego czujnika, co znaczne redukuje czas i koszty serwisowania aparatury pomiarowej na obiekcie. Sprężynujące mocowanie wkładu pomiarowego zapewnia idealny jego docisk do dna rury ochronnej, skraca to czas reakcji na zmiany temperatury i zwiększa dokładność pomiaru oraz powoduje zmniejszenie drgań własnych co przekładasię na uniknięcie uszkodzeń mechanicznych i elektrycznych.

Długość zanurzeniowa, gwint przyłącza procesowego, kształt i materiał osłony oraz głowica czujnika mogą być dobierane w zależności od wymagań aplikacji.

Budowa

1 Głowica przyłączeniowa DAN

2 Przyłącze procesowe

3 Osłona wysokociśnieniowa

4 Głowica przyłączeniowa DANW

5 Przetwornik pomiarowy

6 Wymienny wkład pomiarowy

* inne parametry dostępne na życzenie klienta

Element pomiarowy

W zależności od zastosowania czujnika dostępne są dwie wersje konstrukcyjne rezystorów termometrycznych (elementów pomiarowych): cienkowarstwowe (standardowe) i drutowe. Poniżej przedstawiono podstawowe różnice pomiędzy tymi dwiema technologiami. Więcej informacji można znaleźć w arkuszu danych „Wprowadzenie do termometrów rezystancyjnych.

A Rezystor cienkowarstwowy (TF)

1 Płaszcz metalowy

2 Rurka ochronna

3 Rezystor cienkowarstwowy

4 Tlenek magnezu MgO

Właściwości techniczne

+ Kompaktowy rozmiar

+ Odporny na wibracje

+ Konstrukcja czujnika czuła na końcu

- Utrata dokładności przy niskich i wysokich wartościach temperatury

A Rezystor drutowy (WW)

1 Płaszcz metalowy

2 Rurka ochronna

3 Rezystor drutowy

4 Tlenek magnezu MgO

Właściwości techniczne

+ Wysoka dokładność w całym zakresie pomiarowym wymaganym w określonych warunkach l aboratoryjnych

- Brak odporności na wibracje

- Droższy niż rezystor cienkowarstwowy

Tolerancje platynowych termometrów rezystancyjnych zgodnie z PN-EN 60751/IEC 751

Klasa	Zakres temperatur w °C		Dopuszczalny błąd w °C
Klasa	Sensor cienkowarstwowy (TF)	Sensor drutowy (WW)	Dopuszczalny błąd w °C
B	-50 ... +500ºC	-196 … +600ºC	±(0.30 + 0.0050 \| t \|) ¹⁾
A	-30 ... +300ºC	-100 ... +450ºC	±(0.15 + 0.0020 \| t \|) ¹⁾
AA	0 ... +150ºC	-50 ... +250ºC	±(0.10 + 0.0017 \| t \|) ¹⁾

1) | t | jest wartością bezwzględną w °C.

Wymiary osłony wysokociśnieniowej według DIN 43772 - forma 4

Standardowe średnice i gwinty osłony

Ød₁	ØF₂	N	ØF₃	H₁	H₂
3,5	18h7	M14x1,5	9	16	13
7	24h7	M18x1,5	12,5	16	13
	26h7	G1/2" M20x1,5	12,5	19	15
9	26h7	G1/2" M20x1,5	15	19	15
11	32h11	G3/4" M27x2	17	22	17
13			19
14			20

Standardowe długości

L⁺²₀	G⁺²₀	C⁺²₀
110	105	65
110	105	73
140	135	65
170	165	133
200	195	65
200	195	125
260	255	125
410	405	275

Czas reakcji na zmianę temperatury

Próba w mieszanej wodzie 0.4 m/s (zgodnie z DIN EN 60751), przy zmianie temperatury z 23 do 33ºC.

Średnica osłony	Czas reakcji	Długość C=65 mm	Długość C=125 mm
Ø 18h7	t₅₀	22 s	22 s
Ø 18h7	t₉₀	60 s	60 s
Ø 24h7	t₅₀	31 s	31 s
Ø 24h7	t₉₀	96 s	96 s

W przypadku niestandardowych długości osłon ciśnieniowych, długość wkładu pomiarowego ( Lw ), oblicza się według poniższego wzoru:

Lw= L _{(dł. zanurzeniowa)} +165 _{(dł. elementu dystansowego)} +10

Przykład: Lw= 200 + 165 + 10

Dla L=200 mm długość wkładu pomiarowego wynosi 375 mm.

Połączenie czujnika

Thermowell diameter	Wkład pomiarowy	Obwód pomiarowy
		1 x Pt 100			2 x Pt 100
		2-przew.	3-przew.	4-przew.	2-przew.	3-przew.	4-przew.
Ø 18h7	Ø 3
Ø 24h7	Ø 6
Ø 26h7	Ø 6

Schematy obciążeń dla wybranych wymiarów osłon i materiałów wg normy DIN 43772

Parametry i materiały do wykresów obciążenia przyjęte jako przykład.

Forma	Krzywa	C	ØF₂	Ød₁	Material
4	a	65	18	3,5	1.4571
	a	65	18	3,5	1.5415
	b	125	24	7	1.7335
	b		24	7	1.7380
	c		26	11	1.4571
	d		32	14	1.4571

UWAGA: Litery od a do d służą wyłączenie do rozróżnienia krzywych definiujących parametry i materiały w wykresach obciążenia

Wartości przy przepływie wody 5 m/s

Wartości przy przepływie powietrza 60 m/s

Wartości przy przepływie pary wodnej 60 m/s

Przykłady montażu

Osłona z króćcem T4 spawana do rurociągu

Osłona z króćcem T5 spawana do rurociągu

Materiały osłony

Materiał	Maksymalna temperatura	Właściwości materiału	Zastosowanie
1.5415 16Mo3	530°C	Wysoka odporność w środowisku pary wodnej. Idealny do zastosowań wymagających odporności na wysokie ciśnienie. Bardzo dobrze spawalny materiał.	Kotły i piece przemysłowe, zbiorniki ciśnieniowe, wymienniki ciepła, przemysł chemiczny.
1.7335 13CrMo4-5 15HM	560°C	Dobre właściwości spawalnicze, nie wymagają specjalnej wstępnej obróbki cieplnej. Zwiększona odporność na środowisko wodoru i pary wodnej. Odporność do 560°C.	Przemysł energetyczny i chemiczny, budowa zbiorników i kotłów.
1.7380 10CrMo9-10 10H2M	590°C	Dobre właściwości spawalnicze. Zwiększona odporność na wodór i wa a	Przemysł energetyczny i chemiczny, budowa kotłów i zbiorników ciśnieniowych.
1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 H17N13M2T	800°C	Wysoka odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu. Dobra odporność na ciężkie oleje, parę i gazy spalinowe. Wysoka odporność na utlenianie. Można stosować w sposób ciągły do około 800°C. Można stosować jako alternatywę dla stali 1.4404.	Energetyka jądrowa i budowa reaktorów, inżynieria aparatury chemicznej, piece do wyżarzania, wymienniki ciepła, przemysł petrochemiczny i naftowy, przemysł przetwórstwa spożywczego.
1.4404 AISI 316 L	800°C	W wyniku dodania molibdenu materiał ten ma wyższą odporność na korozję w kwasach nieutleniających, takich jak: kwas etanolowy, kwas winowy, kwas fosforowy, kwas siarkowy i inne. Zwiększona odporność na wżery. Dobre właściwości spawalnicze. Obróbka cieplna na ogół nie jest konieczna.	Przemysł siarczynowy, celulozowy, włókienniczy, barwiarski, kwasów tłuszczowych, mydlany i farmaceutyczny
1.4541 AISI 321	800°C	Dobra odporność na korozję międzykrystaliczną, również po spawaniu. Dobra odporność na ciężkie produkty olejowe, parę i gazy spalinowe. Dobra odporność na utlenianie. Można stosować w sposób ciągły do około 800 °C. Dobre właściwości spawalnicze we wszystkich standardowych procesach spawalniczych bez konieczności ponownego spawania. Dobra ciągliwość.	Energetyka jądrowa i budowa reaktorów, inżynieria aparatury chemicznej, piece do wyżarzania, wymienniki ciepła, przemysł papierniczy i tekstylny, przemysł petrochemiczny i naftowy, przemysł tłuszczowy i mydlarniczy, przemysł przetwórstwa spożywczego.

Rodzaje głowic przyłączeniowych

Zakończenie czujnika głowicą przyłączeniową jest powszechnie stosowanym wykonaniem w przemyśle. Wewnątrz głowicy umieszczone są kostka zaciskowa lub przetwornik temperatury służący do przesyłania przetworzonego sygnału czujnika do oprzyrządowania. Są one chronione przed środowiskiem zewnętrznym, ponieważ głowice zapewniają wysoki stopień szczelności IP i ochronę temperaturową. Najczęściej głowice przyłączeniowe wykonane są z aluminium, ale w zależności od przeznaczenia mogą być dostarczane ze stali kwasoodpornej, żeliwa oraz tworzywa sztucznego. Istnieje wiele standardowych typów głowic, z których najczęstsze to modele NA, DAN i DANW.

Model	Materiał	Wpust kablowy	Stopień szczelności IEC/EN 60529	Pokrywa głowicy	Powierzchnia	Gwint procesowy
B	Aluminium	M20x1.5, PG16	IP65 ¹⁾	Zamykana za pomocą 2 śrub	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5
NA	Aluminium	M20x1.5, PG16	IP65 ¹⁾	Uchylna, zamykana na 1 śrubę	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5, M20x1.5
DAN	Aluminium	M20x1.5, ½NPT, PG16	IP65 ¹⁾	Uchylna, zamykana na 1 śrubę	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5, ½NPT
DAND	Aluminium	2xM20x1.5	IP65 ¹⁾	Uchylna, zamykana na 1 śrubę	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5, ½NPT
DANW	Aluminium	M20x1.5, ½NPT, PG16	IP65 ¹⁾	Uchylna, podwyższona do montażu przetw., zamykana na 1 śrubę	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5, ½NPT
DANDW	Aluminium	2xM20x1.5	IP65 ¹⁾	Uchylna, podwyższona do montażu przetw., zamykana na 1 śrubę	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5, ½NPT
KNE	Aluminium	M20x1.5, ½NPT	IP65 ¹⁾	Zakręcana pokrywa	Lakier akrylowy, kolor srebrnoszary	M24x1.5, ½NPT
BEG	Stal nierdz	M20x1.5	IP65 ¹⁾	Zakręcana pokrywa	Polerowana	M24x1.5

Opcje dławików kablowych

Opcjonalne dławiki kablowe do głowic przyłączeniowych zapewniają niezbędną ochronę i bezpieczne uszczelnienie kabli wchodzących do obudowy. SSą dostępne w różnych materiałach, takich jak mosiądz, stal nierdzewna i plastik, aby sprostać wymaganiom różnych środowisk i zastosowań. W zależności od potrzeb instalacyjnych dławiki kablowe mogą oferować takie funkcje, jak odciążenie naprężeń, ochrona przed wnikaniem o stopniu ochrony IP. Dodatkowo są dostępne w różnych rozmiarach gwintów i mogą pomieścić szeroki zakres średnic kabli, zapewniając elastyczność i kompatybilność z różnymi typami głowic przyłączeniowych.

Wizualizacje przedstawiają przykłady głowic przyłączeniowych.

Wpust kablowy	Gwint	Temperatura otoczenia	Kod zamówieniowy
Dławik standardowy (fabryczny)	M20x1.5 or ½ NPT	-40 ... +80°C	N/A
Dławik poliamidowy (kable Ø5...10 mm)	M20x1.5 or ½ NPT	-40 ... +100°C	STR-M20
Dławik mosiądz niklowany (kable Ø5...10 mm)	M20x1.5 or ½ NPT	-40 ... +100°C	MSR-M20
Dławik ze stali nierdzewnej (kable Ø6...10 mm)	M20x1.5 or ½ NPT	-40 ... +100°C	INOX-R M20
Złącze M12 x 1 (4-pinowe) ¹⁾	M20x1.5	-40 ... +80°C	M20/M12x1-4p

1) Niedostępne dla gwintu 1/2"NPT

Podłączenie elektryczne kostki zaciskowej wewnątrz głowicy przyłączeniowej

Przetwornik temperatury

Przetwornik pomiarowy montowany jest wewnątrz głowicy przyłączeniowej czujnika. Istnieją dwie możliwości montażu: bezpośrednio na wkładzie pomiarowym lub w podwyższonej pokrywie głowicy. Zaletą drugiego rozwiązania jest łatwa wymiana standardowego wkładu z kostką zaciskową bez potrzeby demontażu przetwornika, co znacznie skraca czas i koszty serwisowania czujnika oraz zabezpiecza przewody przyłączeniowe przed uszkodzeniami. Na życzenie klienta istnieje możliwość montażu dwóch przetworników.

Typ	PR5331	PR5333	PR5335	PR5437
Wejście	Pt100, Ni100, Ohms, Termopary, mV	Pt100, Ni100, Ohm	Pt100, Ni100, Ohms, Termopary, mV	Pt100, Ni100, Ohms, Termopary, mV
Wyjście	4-20mA	4-20mA	4-20mA	4-20mA
Komunikacja protokół	-	-	HART® 5	HART® 5, 7
Zasilacz	7.2 .. 35 Vdc	8.0 .. 35 Vdc	8.0 .. 35 Vdc	7.5 .. 48 Vdc

Głowica przyłączeniowa DANWdie z lokalnym wyświetlaczem LED

Wyświetlacz montowany jest w pokrywie głowicy przyłączeniowej ze szklanym okienkiem umożliwiającym podgląd temperatury pomiaru. 4 cyfry o wysokości 9,5 milimetra zapewniają wyraźny odczyt wartości. Programowanie zakresu pomiarowego odbywa się za pomocą trzech przycisków umieszczonych z tyłu panelu wyświetlacza. Do prawidłowego użytkowania niezbędny jest przetwornik temperatury 4..20mA montowany na wkładce pomiarowej. Współpracuje także z przetwornikami temperatury z protokołem HART®.

Dane techniczne

Dokładność	0,1% zakresu, ±1 cyfra
Rezystor termometryczny	Pt50 - Pt1000, Ni50 - Ni1000
Typy wyjścia	4-20 mA
Uaktualnienie odczytu	Od 1 do 10 sekund
Minimalny prąd aktywacji LED	3.5 mA
Wyświetlacz	LED /30x14 mm
Ilość cyfr wart. procesu	4
Kolor podświetlenia	Brak
Przyciski	Brak
Kompatybilność elektromagnetyczna	Wykonano zgodnie z EN 61000 EN 55022 z wynikiem pozytywnym

Bezpieczeństwo funkcjonalne (opcja)

Prezentowany termometr rezystancyjny, w połączeniu z odpowiednim przetwornikiem temperatury (np. modelem PR5437 w wersji SIL certyfikowanej dla systemów ochronnych opracowanych zgodnie z normą IEC 61508), może być stosowany jako czujnik do realizacji funkcji bezpieczeństwa zgodnych z SIL 2.

Dalsze wersje

Niniejsza karta katalogowa zawiera tylko mały wycinek naszego programu dostaw termometrów rezystancyjnych z wymiennym wkładem pomiarowym. Inne wersje mogą być dostarczone na życzenie

Zastosowanie

Zakres pomiarowy: 0 .. +600°C
Pomiar temperatury cieczy i gazów o dużym przepływie
Instalacje procesów technologicznych we wszystkich gałęziach przemysłu

Właściwości techniczne

Wymienny wkład pomiarowy
Sprężynujący wkład pomiarowy umożliwia pewny kontakt z osłoną
Możliwość montażu przetwornika temperatury w głowicy czujnika
Opcjonalnie montaż głowicy z lokalnym wyświetlaczem temperatury (DANWdie-LED)

Opis

Czujnik TOPSW / APTOPSW składa się z wymiennego wkładu pomiarowego, osłony wysokociśnieniowej (wierconej), elementu dystansowego oraz aluminiowej głowicy przyłączeniowej, w której istnieje możliwość montażu programowalnego przetwornika temperatury z sygnałem wyjściowym 4-20 mA.

Wkład pomiarowy stanowi element wymienny kompletnego czujnika, co znaczne redukuje czas i koszty serwisowania aparatury pomiarowej na obiekcie. Sprężynujące mocowanie wkładu pomiarowego zapewnia idealny jego docisk do dna rury ochronnej, skraca to czas reakcji na zmiany temperatury i zwiększa dokładność pomiaru oraz powoduje zmniejszenie drgań własnych co przekłada się na uniknięcie uszkodzeń mechanicznych i elektrycznych.

Długość zanurzeniowa, kształt i materiał osłony oraz głowica czujnika mogą być dobierane w zależności od potrzeb/wymagań aplikacji.

Wbudowany przetwornik temperatury (opcja)

Przetwornik pomiarowy montowany jest wewnątrz głowicy przyłączeniowej czujnika. Istnieją dwie możliwości montażu: bezpośrednio na wkładzie pomiarowym lub w podwyższonej pokrywie głowicy.

Sposoby montażu przetwornika temperatury

Zaletą drugiego rozwiązania jest łatwa wymiana standardowego wkładu z kostką zaciskową bez potrzeby demontażu przetwornika, co znacznie skraca czas i koszty serwisowania czujnika oraz zabezpiecza przewody przyłączeniowe przed uszkodzeniami. Na życzenie klienta istnieje możliwość montażu dwóch przetworników.