SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Обзор ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

otk.jpg

Ведущий производитель и поставщик средств измерения температуры для особо агрессивных и высокотемпературных сред. Датчики, предлагаемые ООО «ОТК», могут выдерживать температуру до 1950 °C. «Обнинская термоэлектрическая компания» производит термопреобразователи типов А, B, S, K, L, N, кабельные термопары, термозонды, защитную арматуру на основе платинородиевых, металлических и керамических чехлов, а также защитные гильзы и передвижные штуцеры. Кроме того, ООО «ОТК» – единственная на территории РФ компания, которая поставляет системы мониторинга температурного поля печи, позволяющие измерить температуру в любой точке ее рабочего пространства.


Читать в PDF весь обзор

Мнение Анатолия Александровича Улановского, OOO ­«Обнинская термоэлектрическая компания»


Наверное, главный вопрос, который волнует большинство заказчиков: каковы долговременная воспроизводимость и стабильность параметров, срок службы изделий, гарантийный и межповерочный интервал? Есть ли перспективы к их увеличению?

Долговременная воспроизводимость и стабильность параметров термопреобразователя, срок его службы определяются прежде всего качеством конструкционных материалов, применяемых электроизоляторов электродов термопар, а также условиями эксплуатации. При внесении термопреобразователя в Госреестр средств измерений его показатели надежности обычно определяются для стандартных условий эксплуатации в спокойной воздушной среде, при температуре на уровне 0,75–0,9 от верхнего заявляемого предела рабочего диапазона температур. Однозначно ответить на вопрос, каков будет срок службы термопреобразователя в конкретных условиях применения, обычно весьма затруднительно, особенно если подразумевается эксплуатация в условиях физико-химического воздействия рабочей среды при температурах, близких к верхнему пределу измеряемых температур для термопары данного типа. Тем не менее для стандартных условий эксплуатации показатели метрологической точности измерений и надежности нормируются по требованиям ГОСТ 6616-94 (п. 10.2) на срок не менее 18 месяцев. Межповерочный интервал – не менее года. Он может быть увеличен до 2–3 лет при условии эксплуатации термопреобразователя при температурах на уровне 50–60 % от верхнего предела измеряемых температур. Проблемы метрологической точности и стабильности термоэлектрических преобразователей начинаются в основном при температурах, превышающих порог 0,8 от верхнего предела измеряемых температур. Перспективы повышения рабочего ресурса при сохраняемой метрологической точности, конечно, есть. Они обусловлены изготовлением термопреобразователя из материалов повышенной жаростойкости и совместимости, когда окисление металлических сплавов, а также диффузия их отдельных элементов между различными конструктивными частями преобразователя сведены к минимуму. Например, кабельные термопары нихросил-нисил интегральной компоновки имеют оболочку из сплава никробель, близкую по составу к материалам электродов термопары. Кроме того, эти сплавы имеют в своем составе кремний, который при высоких температурах образует оксидную пленку на поверхности сплава, препятствуя активному окислению и разрушению материала, а также снижая диффузию элементов. Сплавы для термопары хромель-алюмель изготавливаются с пониженным содержанием марганца, имеющего максимальную диффузионную подвижность при высоких температурах. Термопарные кабели изготавливаются с двойной наружной оболочкой из жаростойких оболочек, также подобранных друг к другу по коэффициентам термического расширения и химическому составу. Все это позволяет серьезно увеличить метрологическую стабильность и рабочий ресурс. К сожалению, мне неизвестны серьезные систематические исследования в данной области российских производителей термопарных сплавов и кабелей или научных институтов. Но нужно заметить, что перечисленные методы изготовления серьезно повышают стоимость материалов и термопреобразователя, и потребителю приходится выбирать между хорошим качеством при высокой цене и приемлемыми характеристиками по доступной цене. В каждом конкретном случае решения потребителя могут быть различными.

На выпуске каких термопреобразователей и с какими чувствительными элементами специализируется ваше предприятие?

Обнинская термоэлектрическая компания специализируется на выпуске термоэлектрических термопреобразователей для агрессивных сред и диапазона температур от 1000 до 2000 °C, однако не исключаются и низкотемпературные исполнения. Выпускаются преобразователи с градуировками типов L (ХК); К (ХА); N (НН); S (ПП); В (ПР); А‑1,2,3 (ВР5/20) по ГОСТР8.585-2001. Производство термопреобразователей сочетается с предложением инжиниринговых решений, например таких, как поставка систем мониторинга для исследования температурных полей проходных и камерных (в том числе вакуумных) печей в металлургии и машиностроении. Данное средство позволяет заказчику выявить все недостатки теплового режима печи, произвести ее оптимальную настройку, повысить однородность и эффективность нагрева и в итоге реально повысить конечное качество продукта, а также сберечь от 4 до 12 % энергоресурсов при нагреве. Это хороший вклад в программы энергосбережения предприятий. Наши кабельные термопары 1‑го класса точности позволяют решать и такие задачи.

Кратко остановимся на технических характеристиках. Какие у ваших изделий диапазон измеряемых температур; устойчивость к внешним вибрационным воздействиям; предел допускаемого отклонения от номинальной статической характеристики преобразования?

Технические и метрологические характеристики термоэлектрических преобразователей определяются преж­де всего двумя основными стандартами: ГОСТ 6616-94 и ГОСТР 8.585-2001. В основном мы придерживаемся технических требований данных стандартов, а также международного стандарта МЭК‑584-1 и 2 в редакции 2013 года, в котором впервые появилась термопара ТП-А (ВР5/20) российской разработки. Особо можно отметить преобразователи, предна­значенные для контроля температуры конструкций ракетных стартовых комплексов. Они обладают повышенной виброустойчивостью (до 300 Гц) и устойчивостью к тепловым ударам. Проведенные испытания, в том числе на космодроме «Восточный», показали их надежную работу в непростых условиях измерений. Другой пример – вольфрамрениевые термопары с индивидуальной калибровкой в защитных чехлах для литейного производства АО «Пермские моторы», которые позволили решить проблему стабильности температурного режима в производстве лопаток направленной кристаллизации для авиадвигателя самолета МС‑21.

Сейчас в промышленности наблюдается явный тренд в сторону комплексности решений (когда всё – от одного производителя). Можно ли этот тренд спроецировать на производителей термопреобразователей?

Конечно, комплексность решений помогает увеличить объем заказов, но все-таки главное в нашей работе не поставить термопару заказчику, а решить его проблему по надежному и стабильному измерению температуры в каждом конкретном случае. Поэтому мы всегда согласуем с заказчиком выбор термопреобразователя, его защитной арматуры, конструктивное исполнение. Более половины заказов сопровождается согласованными чертежами конструктивного исполнения, проверкой работы изделия после поставки. Высокие температуры и агрессивные среды не позволяют однозначно прогнозировать рабочий ресурс преобразователя в конкретных условиях, поэтому очень важно поддерживать обратную связь с производителем.

Сегодня у большинства компаний весьма неплохие показатели качества продукции, но вот цена разнится значительно. Есть ли у вас, чем на этом фронте потеснить конкурентов?

В области высокотемпературных измерений очень сложно демпинговать на рынке, так как от 50 до 80 % стоимости преобразователя составляет стоимость материалов и комплектующих. В агрессивной среде очень часто рабочий ресурс преобразователя определяется стойкостью защитной арматуры. Экономия на материалах ведет к снижению надежности, а это прямая дорога к потере заказчика. Как я уже говорил, мы стараемся поддерживать долговременное сотрудничество с заказчиками, вовлекать их в процесс решения проблем измерений для их условий эксплуатации. Тогда этот процесс приносит дивиденды обеим сторонам в виде дополнительных знаний и опыта, а вопрос цены преобразователя перестает быть основным. Имея сравнительно скромные объемы производства преобразователей, наша компания заработала солидный авторитет у заказчиков благодаря тому, что может предложить нестандартные решения для особых условий эксплуатации и изготовить термопреобразователь специальной конструкции. Мы участвуем в программах гособоронзаказа, «Росатома», «Роскосмоса», ежегодно проводим два-три обследования печей на ведущих металлургических и машиностроительных предприятиях страны. Все это позволяет уверенно смотреть в будущее, несмотря на не самые благоприятные экономические условия в стране и мире.


Представляемое решение

«Обнинская термоэлектрическая компания» представляет систему мониторинга температурного поля печи. Основа системы – электронный регистратор температуры (рис. 1). Регистратор имеет до 20 каналов для подключения высокотемпературных термопарных датчиков.

Ris_1_newOTK.jpg

Рис. 1. Регистратор температуры

Регистратор защищен от воздействия высокой температуры специальным жаростойким контейнером (рис. 2), который позволяет регистратору находиться в печи до 9 часов (максимально) при температуре 1300 °C.

Ris_2_OTK.jpg

Рис. 2. Жаростойкий контейнер

Регистратор проходит через печь вместе с изделием и регистрирует в реальном времени температурный профиль на всей длине печи по каждому каналу. Подключенные к регистратору датчики закреплены также на изделии, которое находится в процессе термообработки. Датчики могут быть приварены, приклеены, прикручены или зафиксированы другим способом на изделии, чтобы измерять температуру в критических точках. В зависимости от вида процесса термообработки могут применяться различные виды регистраторов, контейнеров и датчиков. Возможна передача сигналов датчиков в режиме радиотелеметрии на компьютер оператора. Данные измерений сохраняются во внутренней памяти регистратора и могут быть также переданы на компьютер посредством USB-кабеля или Bluetooth-соединения.

Результаты обследования обрабатываются с помощью специального программного обеспечения.

Системы мониторинга разработаны для всех областей применения в диапазоне температур от –150 до 1300 °C.


OOO «Обнинская термоэлектрическая компания», г. Обнинск,
тел.: +7 (484) 397-9915,
e-mail: otc-obninsk.ru">otc@otc-obninsk.ru,
сайт: otc-obninsk.ru

Опубликовано в журнале "ИСУП" № 5(71)_2017

Читать мнение других участников >>>