В статье представлены конкурентные преимущества термопреобразователя ПТ 0304-ВТ перед аналогами такого же класса. Они заключаются в доступном сочетании параметров, позволивших при низкой стоимости обеспечить высокую точность измерений и электромагнитной совместимости при сохранении термостабильности, вибропрочности, взрывозащищенности. Приведен пример расчета метрологических характеристик термопреобразователя для заданной температуры. Показано, что такой преобразователь с успехом может использоваться в различных отраслях промышленности как альтернатива импортным аналогам.
ООО НПП «ЭЛЕМЕР», г. Москва, Зеленоград
В предыдущей статье 1 мы рассказали об использовании прецизионного термопреобразователя ПТ 0304-ВТ (рис. 1) в нефтегазовой промышленности, подробно остановившись на принципе его работы, характеристиках и конструктивных особенностях.
Рис. 1. Прецизионный термопреобразователь ПТ 0304-ВТ
Вместе с тем первый опыт продаж этого инновационного изделия показал, что около 30 % заказчиков представляли предприятия, не связанные с производством систем контроля нефти, то есть наш продукт оказался востребованным и в других отраслях народного хозяйства. Поэтому мы хотели бы представить прибор с другой стороны, рассказать о его преимуществах по сравнению с аналогами, в том числе зарубежными, как были обеспечены эти преимущества и какие характеристики могут быть особо интересны представителям других отраслей.
По соотношению цена/качество ПТ 0304-ВТ является одним из лучших в своем сегменте, а по некоторым характеристикам он даже превосходит лучшие мировые аналоги. Это реально работающая альтернатива дорогостоящим импортным приборам, производимым под известными иностранными брендами, при этом его цена ниже в 2–2,5 раза.
Самая сильная сторона прибора с точки зрения функциональности – это температурная коррекция, другими словами, сведенная практически к нулю дополнительная погрешность от изменения температуры окружающей среды. Например, если некий аналогичный прибор, с высокой точностью определяющий заданные параметры в лаборатории, в полевых условиях с окружающей температурой –10 °C начинает давать сбои из-за несоответствия метрологических характеристик, то ПТ 0304-ВТ одинаково точен и при –50 °C, и при +70 °C. По существу, влияние окружающей среды на него отсутствует. Прибор работает в категории климатических исполнений УХЛ1.1 по межгосударственному стандарту ГОСТ 4401-81, то есть он может эксплуатироваться в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом на открытом воздухе при температурах до –50 °C без ухудшения основных характеристик. При более низких температурах метрологические характеристики ухудшаются, но просто в качестве средства измерения он продолжает работать. УХЛ1.1 подразумевает вариант изготовления корпуса из нержавеющей стали.
Характеристики прибора лучше всего реализуются в диапазоне температур от –50 до +160 °C, когда обеспечиваются высокая стабильность и самые низкие погрешности. При температурах выше +160 °C термопреобразователь выйдет из класса точности по причине деградации проволочных платиновых чувствительных элементов.
Для примера на рис. 2 показан расчет метрологических характеристик ПТ 0304-ВТ для заданной температуры –50 °C, выполненный на калькуляторе, который читатель может найти на нашем сайте elemer.ru.
Рис. 2. Принтскрин результатов расчета на калькуляторе elemer.ru метрологических характеристик ПТ 0304-ВТ для заданной температуры –50 °C (увеличить изображение)
Второе преимущество этого прибора заключается в использовании не только точных, но и стабильных термозондов, выполненных практически по технологии температурных эталонов. Это собственная технология, отработанная при изготовлении эталонных вибропрочных платиновых термометров сопротивления (ПТСВ). Бесспорно, чтобы сделать хороший датчик, требуется обеспечить его точность и стабильность – и если точность здесь обеспечивается чувствительным элементом, то стабильность – технологией монтажа и применяемыми тонкостями ее реализации. Самым простым примером может быть промывка проволочного элемента азотной кислотой с целью его полного обезжиривания. Все эти технологии мы перенесли и на изготовление термозондов для рабочего средства измерения температуры. И если раньше мы обеспечивали высокую точность производимых изделий, то сегодня можно утверждать, что наши термопреобразователи обладают и вторым не менее важным качеством – высокой стабильностью.
Третье достоинство ПТ 0304-ВТ как высокоточного и стабильного средства измерения – это его высокая электромагнитная совместимость (ЭМС). Это означает, что в зависимости от нормативных требований к конкретному виду технических средств совместимое в электромагнитном смысле устройство:
- не мешает другим устройствам в эфире;
- не дает сбоев по причинам сигналов/помех других устройств;
- не дает сбоев и не выходит из строя из-за электростатических разрядов (ЭСР);
- не дает сбоев и не выходит из строя при воздействии электромагнитного импульса (ЭМИ).
Дополнительно можно отметить, что прибор не мешает самому себе.
Что это означает на практике? Прибор работает в полевых условиях, у всего обслуживающего объект персонала имеются сотовые телефоны, рации. И в этом случае при включении постороннего источника обычное средство измерения такого класса буквально «сходит с ума», его метрологические характеристики резко летят вниз. Даже импортные термопреобразователи часто просто не перезапускаются. В то же время ПТ 0304-ВТ в этих условиях продолжает стабильно работать, обеспечивая все заявленные метрологические характеристики благодаря специальной схемотехнике, отработанной на одном приборе и распространенной на всю линейку.
Также нельзя не сказать о необходимости соответствия монтируемого прибора требованиям международного стандарта взрывозащищенности (Ex).
В результате доступное сочетание вышеперечисленных параметров позволило нам обеспечить высокие метрологические характеристики прибора на уровне эталона третьего разряда, то есть 0,03 °C, и при этом сохранить стабильность. Кроме того, прибор сохраняет вибропрочность при достаточно высоких уровнях вибрации, что обусловлено использованием чувствительных проволочных элементов с диаметром 1,5 мм и длиной 10 м, и, как уже говорилось, обладает хорошей электромагнитной совместимостью и взрывозащищенностью.
Термопреобразователь с такими параметрами может быть востребован прежде всего в сегментах промышленности, связанных с точным коммерческим учетом тепло- и энергоносителей, а также в химической отрасли, где производственные процессы должны быть выдержаны в узких диапазонах температур (например, синтез веществ), и в пищевой промышленности, где требуется контроль производственного процесса с высокими метрологическими характеристиками. Полагаем, что он заинтересует и другие отрасли.
Дополнительно следует отметить, что при изготовлении ПТ 0304-ВТ используется набор коммуникационных стандартов для промышленных сетей HART (англ. Highway Addressable Remote Transducer) 7-й версии с индикацией измеренных значений. Этот протокол обеспечивает уникальную обратную совместимость для интеллектуальных приборов, совмещая аналоговые линии 4–20 мА с цифровым интерфейсом передачи данных, передаваемых одновременно по тем же проводам, а также множество преимуществ цифровых полевых протоколов, дополняя доступность и распространенность существующих систем 4–20 мА.
Что касается сроков изготовления, то они составляют 8 недель, потому что приборы достаточно сложные. Всё производство, испытания и градуировка полностью сосредоточены на базовом предприятии НПП «ЭЛЕМЕР» в Зеленограде. Имеется собственный цех металлообработки и собственные пресс-формы, которые используются при производстве корпусов. Здесь же, в Зеленограде, монтируются печатные платы. Единственное исключение – модули индикации, изготовляемые на нашем производстве в г. Орле.
В заключение напомним, что термопреобразователь ПТ 0304-ВТ внесен в Госреестр СИ РФ за № 77963-20, изделие имеет свидетельство об утверждении типа средств измерений ОС.С.32.004.А № 76974 (до 24.03.2025)и сертификат соответствия техническому регламенту Таможенного союза ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» № ЕАЭС RU C-RU.ПБ98.В.00079/19 (до 07.11.2024).
__________________________________
Прецизионный термопреобразователь для нефтегазовой промышленности // ИСУП. 2020. № 2.
Опубликовано в журнале ИСУП № 3(93)_2021
ООО НПП «ЭЛЕМЕР», г. Москва, Зеленоград,
тел.: +7 (495) 987-1238,
e-mail: elemer@elemer.ru,
сайт: elemer.ru
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")
