ГОСТ 6651-94 Термопреобразователи сопротивления. Общие технические требования и методы испытаний.
ГОСТ 6651-94
Группа П24
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Общие технические требования и методы испытаний
Thermal converters of resistance.
General technical requirements and test methods
ОКП 42 1100
Дата введения 1999-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Научно-производственным объединением "Термоприбор" (НПО "Термоприбор")
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации 21 октября 1994 г.
За принятие проголосовали:
Наименование государства | Наименование национального органа по стандартизации |
Республика Армения |
Армгосстандарт |
Республика Беларусь | Госстандарт Беларуси |
Республика Казахстан | Госстандарт Республики Казахстан |
Республика Молдова | Молдовастандарт |
Туркменистан | Главная государственная инспекция Туркменистана |
Российская Федерация | Госстандарт России |
Республика Узбекистан | Узгосстандарт |
Украина | Госстандарт Украины |
4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 23 апреля 1998 г. N 142 межгосударственный стандарт ГОСТ 6651-94 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1999 г.
5 Взамен ГОСТ 4.174-85 и ГОСТ 6651-93
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий стандарт распространяется на термопреобразователи сопротивления (далее - ТС), электрическое сопротивление которых зависит от температуры, предназначенные для изменения температуры и изготавливаемые для нужд народного хозяйства и экспорта.
Стандарт распространяется также на термометрические чувствительные элементы (далее - ЧЭ) и термометрические вставки разборных ТС в части основных параметров и их допусков.
Требования пунктов 4.5, 5.2, 5.4, 5.5, 5.6, 5.9, 5.11, 5.12, 5.16 настоящего стандарта являются обязательными, требования остальных пунктов - являются рекомендуемыми.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.601-95 ЕСКД. Эксплуатационные документы
ГОСТ 8.461-82 ГСИ. Термопреобразователи сопротивления. Методы и средства поверки
ГОСТ 8.513-84 ГСИ. Поверка средств измерений. Организация и порядок проведения
ГОСТ 9.014-78 ЕСЗКС. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 15.001-88 Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения
ГОСТ 356-80 Арматура и детали трубопроводов. Давления условные, пробные и рабочие. Ряды
ГОСТ 2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
ГОСТ 5959-80 Ящики из листовых древесных материалов неразборные для грузов массой до 200 кг. Общие технические условия
ГОСТ 6636-69 Основные нормы взаимозаменяемости. Нормальные линейные размеры
ГОСТ 12997-84 Изделия ГСП. Общие технические условия
ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 22782.5-78 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Искробезопасная электрическая цепь". Технические требования и методы испытаний
ГОСТ 22782.6-81 Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты "Взрывонепроницаемая оболочка". Технические требования и методы испытаний
ГОСТ 26828-86 Изделия машиностроения и приборостроения. Маркировка
ГОСТ 27883-88 Средства измерения и управления технологическими процессами. Надежность. Общие требования и методы испытаний.
3 ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
Длина монтажной части ТС - для ТС с неподвижным штуцером или фланцем - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до опорной плоскости штуцера или фланца;
для ТС с подвижным штуцером или фланцем, а также без штуцера или фланца - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до головки, а при отсутствии ее до мест заделки выводных проводников.
Длина наружной части ТС - расстояние от опорной плоскости неподвижного штуцера или фланца до головки.
Длина погружаемой части ТС - расстояние от рабочего конца защитной арматуры до мест возможной эксплуатации при температуре верхнего предела измерения.
Диапазон измеряемых температур - интервал температур, в котором выполняется регламентируемая функция ТС по измерению.
Рабочий диапазон - интервал температур, измеряемых конкретным ТС и находящийся внутри диапазона измеряемых температур.
Номинальное значение температуры применения - наиболее вероятная температура эксплуатации ТС, для которой нормируют показатели надежности и долговечности.
Показатель тепловой инерции - время, необходимое для того, чтобы при внесении ТС в среду с постоянной температурой разность температур среды и любой точки внесенного в нее ТС стала равной 0,37 того значения, которое будет в момент наступления регулярного теплового режима.
Время термического срабатывания - время, необходимое для реагирования ТС на ступенчатое изменение температуры с изменением сопротивления, соответствующее определенному проценту указанного ступенчатого изменения.
Допуск - максимально допустимое отклонение от номинальной зависимости сопротивления от температуры, выраженное в градусах Цельсия.
Чувствительный элемент - элемент термопреобразователя, воспринимающий и преобразующий тепловую энергию в другой вид энергии для получения информации о температуре.
Термометрическая вставка - ЧЭ, помещенный в защитный чехол, может применяться как самостоятельно, так и в составе ТС.
4 КЛАССИФИКАЦИЯ
4.1 ТС изготовляются с ЧЭ следующих типов:
платиновый (ТСП) - с ЧЭ из платины,
медный (ТСМ) - с ЧЭ из меди,
никелевый (ТСН) - с ЧЭ из никеля.
4.2 По способу контакта с измеряемой средой:
погружаемые,
поверхностные.
4.3 В зависимости от воздействия окружающей среды ТС подразделяют на исполнения по ГОСТ 12997, ГОСТ 15150.
4.4 По устойчивости к механическим воздействиям ТС подразделяют на исполнения по ГОСТ 12997.
Таблица 1
Тип ТС |
Номинальное значение сопротивления |
Условное обозначение номинальной статической характеристики преобразования (НCX) | ||
| при 0 ° С,  , Ом | в народном хозяйстве СНГ | международное | |
|
|
|
 |
 |
Платиновый (ТСП) | 1 | 1П | Pt 1 |  1 |
| 10 | 10П | Pt 10 | 10 |
| 50 | 50П | Pt 50 | 50 |
| 100 | 100П | Pt 100 | 100 |
| 500 | 500П | Pt 500 | 500 |
|
|
|
 |
 |
Медный (ТСМ) | 10 | 10М | Cu 10 | Сu’ 10 |
| 50 | 50М | Cu 50 | Сu’ 50 |
| 100 | 100М | Cu 100 | Сu’ 100 |
Никелевые (ТСН) |
100 |
100Н |
Ni 100 | |
По требованию потребителя допускается изготовлять ТС, технические параметры которых отличаются от требований настоящего стандарта в части индивидуальной статической характеристики, нового материала ЧЭ, унифицированного выходного сигнала и других индивидуальных особенностей.
5 ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
5.1 ТС следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, технических условий на ТС конкретных типов по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.
5.2 Основные характеристики ТС должны соответствовать приведенным в таблице 2.
Таблица 2
Тип ТС |
Наименование характеристик, размерность |
Значение характеристик | |
Платиновые (ТСП) |
Диапазон измеряемых температур, °С |
Минус 260 - плюс 850 (1100 - для единичного производства) | |
| Класс допуска | А, В, С | |
| Предел допускаемого отклонения сопротивления от НСХ для классов допуска, °С: |
| |
| А | ±(0,15+0,002|  |) от - 220 до + 850°С | |
| В | ±(0,3+0,005| |) от -220 до + 1100°С | |
| С | ±(0,6+0,008| |) от - 100 до +300°С от 850 до 1100°С | |
Медные (ТСМ) |
Диапазон измеряемых температур, °С |
Минус 200 - плюс 200 | |
| Класс допуска | А, В, С | |
| Предел допускаемого отклонения сопротивления от НСХ для классов допуска, °С: |
| |
| А | ±(0,15+0,002| |) от - 50 до + 120°С | |
| В | ±(0,25+0,0035| |) от - 200 до + 200°С | |
| С | ±(0,5+0,0065| |) от -200 до +200°С | |
Никелевые (ТСН) |
Диапазон измеряемых температур, °С |
Минус 60 - плюс 180 | |
|
Класс допуска |
С | |
| Предел допускаемого отклонения сопротивления от НСХ, °С |
±(0,3+0,0165| |) | |
|
| от -60 до 0°С | |
|
| ±(0,3+0,008| |) | |
|
| от 0 до + 180°С | |
Примечания
|
| ||
1 - значение измеряемой температуры, ° С. |
| ||
2 Допускаемые отклонения сопротивления от НСХ ТС для измерения температуры ниже минус 220°С и поверхностных ТС устанавливаются в технических условиях на ТС конкретного типа.
|
| ||
3 Рабочий диапазон конкретного типа ТС может включать часть диапазона измеряемых температур, а также может быть дифференцирован по классам допуска ТС. Кроме рабочего диапазона в технических условиях (далее - ТУ) на ТС конкретного типа может устанавливаться номинальное значение температуры применения.
|
| ||
4 ТС, имеющие только два внутренних соединительных провода (см. 5.7) и предназначенные для использования только с двумя внешними соединительными проводами, не относятся к классу допуска А. |
| ||
5.3 Измерительный ток, вызывающий изменение сопротивления ТС при 0°С не более 0,1% его номинального значения, следует выбирать из ряда: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 10,0; 20,0; 50,0 мА и указывать в ТУ на ТС конкретного типа.
Таблица 3
Тип ТС |
Допускаемое отклонение сопротивления от номинального значения при 0°С, %, для класса допуска | ||
| А | В | С |
Платиновый (ТСП) |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
Медный (ТСМ) | 0,05 | 0,1 | 0,2 |
Никелевый (ТСН) | - | - | 0,24 |
Таблица 4
Тип ТС |
Класс допуска |
Номинальное значение |
Наименьшее допускаемое значение |
Платиновый (ТСП) |
А |
1,3850 |
1,3845 |
|
| 1,3910 | 1,3905 |
| В | 1,3850 | 1,3840 |
|
| 1,3910 | 1,3900 |
| С | 1,3850 | 1,3835 |
|
| 1,3910 | 1,3895 |
| А | 1,4260 | 1,4255 |
Медный (ТСМ) |
| 1,4280 | 1,4275 |
| В | 1,4260 | 1,4250 |
|
| 1,4280 | 1,4270 |
| С | 1,4260 | 1,4240 |
|
| 1,4280 | 1,4260 |
Никелевый (ТСН) | С | 1,6170 | 1,6130 |
Примечание - Периодичность поверки следует устанавливать согласно требованиям ГОСТ 8.513.
5.5. Номинальные статические характеристики преобразования ТС должны соответствовать уравнению:
В ТУ на ТС конкретного типа могут быть приведены индивидуальные статические характеристики.
Примечание - Таблицы А.1 - А.5 приложения А рассчитаны по уравнениям, приведенным в приложении В. Значения температуры даны на основе Международной температурной шкалы 1990 г. (МТШ-90).
5.7 ТС могут быть сконструированы с различными конфигурациями внутренних соединительных проводов. Предпочтительные схемы соединений внутренних проводников ТС с ЧЭ и их условные обозначения приведены на рисунке 1.
2 - двухпроводная схема; 3 - трехпроводная схема; 4 - четырехпроводная схема;
4С - четырехпроводная схема с компенсацией изменения
сопротивления выводов
Рисунок 1
5.8 При использовании схемы 2 по 5.7 сопротивление соединительных проводников ТС не должно превышать 0,1% номинальных значений сопротивлений при 0°С.
Требования по стабильности для ТС с верхним значением рабочего диапазона измерения свыше 850°С, ТС класса допуска С, а также ТС узкоцелевого назначения должны быть приведены в ТУ на ТС конкретного типа.
5.10 Показатель тепловой инерции ТС следует устанавливать в ТУ на ТС конкретного типа.
5.10.1 По требованию потребителя допускается нормировать время термического срабатывания.
5.11 Величина термоэлектрического эффекта ТС не должна превышать 20 мкВ.
5.12 Электрическое сопротивление изоляции между цепью ЧЭ ТС и защитной арматурой, а также между цепями ТС с двумя и более ЧЭ должно быть не менее, МОм:
100 - при температуре от 15 до 35°С и относительной влажности не более 80%;
0,5 - при температуре 35°С и относительной влажности 98%;
10 - при температуре от 100 до 300°С;
2 - при температуре от 301 до 500°С;
0,5 - при температуре от 501 до 850°С.
5.12.1 Для ТС с защитной арматурой диаметром до 10 мм включительно, ТС с рабочим диапазоном свыше 850°С, ТС с ЧЭ, имеющими две и более несвязанные электрические цепи, и для ТС, заполненных теплообменным газом, а также для ТС для наземного и водного транспорта значения электрического сопротивления изоляции должны быть установлены в ТУ на ТС конкретного типа.
5.13 Электрическая изоляция ТС должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 250 В частотой 50 Гц.
Электрическая изоляция ТС для наземного и водного транспорта должна выдерживать в течение 1 мин синусоидальное переменное напряжение 500 В частотой 50 Гц, а также 300 В при повышенной относительной влажности 98% и температуре 35°С.
Для ТС, указанных в 5.12.1, испытательное напряжение следует устанавливать в ТУ на ТС конкретного типа.
5.14 Монтажная часть защитной арматуры ТС должна выдерживать испытание на герметичность и прочность пробным давлением, значение которого следует выбирать в соответствии с требованиями ГОСТ 356.
5.15 По устойчивости к воздействию температуры и влажности окружающей среды, по устойчивости к механическим воздействиям, по устойчивости в транспортной таре к воздействию тряски, температуры и относительной влажности ТС должны соответствовать ГОСТ 12997.
Значения параметров внешних воздействующих факторов ТС для наземного и водного транспорта устанавливают в ТУ на ТС конкретного типа.
5.16 Циклическое изменение температуры не должно вызывать изменения сопротивления при 0°С платиновых ТС более чем на эквивалент, равный 0,15°С для ТС класса А и 0,30°С для ТС класса В.
Изменение сопротивления при 0°С для ТС класса С должно быть приведено в ТУ на ТС конкретного типа.
5.17 Требования к взрыво- и искробезопасности ТС должны соответствовать ГОСТ 22782.5, ГОСТ 22782.6 и устанавливаться в ТУ на ТС конкретного типа.
5.18 Требования к защите от воздействия агрессивных сред и других воздействий окружающей среды следует устанавливать в ТУ на ТС конкретного типа.
5.19 Требования к конструкции и совместимости
5.19.1 Диаметр, конфигурация, размеры сечения защитной арматуры должны обеспечивать прочностные характеристики ТС в соответствии с условиями их применения.
Параметры измеряемой среды (давление, скорость потока и др.), для которых обеспечиваются прочностные характеристики ТС, должны быть, при необходимости, указаны в ТУ на ТС конкретного типа.
Примечание - Допускается использовать дополнительные защитные чехлы или монтажные приспособления.
5.19.2 Длину монтажной и погружаемой частей ТС следует выбирать из ряда: 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000, 2500, 3150 мм; свыше 3150 мм - из ряда R40 по ГОСТ 6636.
Длину наружной части следует выбирать из этого же ряда.
5.19.3 Величина минимально используемой глубины погружения ТС должна быть указана в ТУ на ТС конкретного типа.
5.19.4 Резьба для крепления ТС должна соответствовать М6х1; М8х1; М12х1,5; М16х1,5; М20х1,5; М27х2; М33х2; М39х2.
Примечания
1 Допускается по согласованию с заказчиком изготовлять ТС с резьбами и длинами, отличающимися от установленных настоящим стандартом.
2 Допускается крепить ТС с помощью фланца или приварки, а также применять их без крепежных деталей.
5.20 Требования к надежности
5.20.1 Требования и номенклатуру показателей надежности по ГОСТ 27883 устанавливают в ТУ на ТС конкретного типа.
5.20.2 Критерии отказов ТС устанавливают в ТУ на ТС конкретных типов.
5.21 Номенклатура показателей качества, рекомендуемых при разработке технических заданий и технических условий на термопреобразователи сопротивления конкретных типов, приведена в приложении Е.
6 КОМПЛЕКТНОСТЬ
6.1 В комплект ТС должны входить специальный эксплуатационный инструмент, запасные части и принадлежности, номенклатуру, количество и необходимость которых следует указывать в ТУ на ТС конкретного типа.
6.2 К ТС должны прилагаться эксплуатационные документы по ГОСТ 2.601, виды, количество и необходимость которых следует указывать в ТУ на ТС конкретных типов.
7 ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
7.1 Правила приемки и виды испытаний - по ГОСТ 15.001, ГОСТ 12997.
7.2 Объем, состав и последовательность испытаний, вид контроля (сплошной, выборочный), перечень контролируемых параметров (характеристик) и последовательность их проведения следует устанавливать в ТУ на ТС конкретного типа.
8 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ И ИСПЫТАНИЙ
8.1 Условия испытаний ТС должны быть следующие:
температура окружающего воздуха - (25 ± 10)°С;
относительная влажность воздуха - от 30 до 80%;
атмосферное давление - от 84 до 106,7 кПа.
При определении сопротивления испытательный ток должен быть таким, чтобы электрическая мощность, рассеиваемая в ТС, не вызывала повышение температуры из-за самонагрева более 1/5 значения допуска температуры.
8.3 Проверку на соответствие 5.3 проводят по методике, указанной в ТУ на ТС конкретного типа.
8.4 Для схем соединения внутренних проводников ТС с ЧЭ (5.7) сопротивление проводников (5.8) определяют измерительным устройством с погрешностью в пределах ± 0,5%.
Допускается определять сопротивление проводников расчетным методом (аналитически).
Метод ускоренных испытаний должен быть приведен в ТУ на ТС конкретного типа.
ТС помещают на глубину до 100 мм в сосуд с интенсивно перемешиваемой водой температурой 15 - 20°С. Когда температура ТС установится, с помощью гальванометра совмещают световую точку, соответствующую температуре 15 - 20°С, со световой точкой ТС.
ТС извлекают из воды и помещают в сосуд с водой температурой 30 - 80°С. Когда температура ТС установится, с помощью гальванометра совмещают световую точку ТС со световой точкой, соответствующей температуре 30 - 80°С. Затем устанавливают скорость ленты самопишущего прибора осциллографа в зависимости от предполагаемого показателя тепловой инерции.
Поверхностные ТС вместо погружения в воду прикладывают неподвижно к поверхности медного тонкостенного (толщина не более 0,5 мм) сосуда с интенсивно перемешиваемой водой температурой 15 - 20°С.
Показатель тепловой инерции для ТС с рабочим диапазоном от минус 260 до 0°С, для ТС с другими значениями коэффициента теплоотдачи, а также динамические характеристики, выдержанные в иной форме, определяют по методикам, изложенным в ТУ на ТС конкретного типа.
Примечание - Допускается применять другое оборудование (например - гальванометр, автоматический регистрирующий (самопишущий) или цифровой прибор) с постоянной времени не более 0,2 от измеряемого значения показателя тепловой инерции, а также другие методики определения показателя тепловой инерции ТС, указанные в ТУ на ТС конкретного типа.
8.7 Методика определения времени термического срабатывания (5.10.1) указана в приложении Ж.
8.8 При определении термоэлектрического эффекта (5.11) ТС можно испытывать в устройстве, указанном в приложении И, или в аналогичном оборудовании.
Термоэлектрический эффект определяют в процессе измерения сопротивления при температуре 0°С компенсационным методом при двух направлениях измерительного тока через ТС. Разность измеренных значений падения напряжения на ТС не должна превышать 20 мкВ.
8.9 Электрическое сопротивление изоляции (5.12) определяют при испытательном напряжении от 10 до 100 В постоянного тока.
Измерение электрического сопротивления изоляции при повышенной относительной влажности проводят в течение 3 мин после извлечения ТС из камеры влажности. Это испытание можно совмещать с испытаниями на повышенную влажность (8.13).
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.