Температура - важнейший параметр технологических процессов в энергетике. Внедрение прогрессивных автоматических методов ведения технологических процессов повышает требования к точности измерения температуры. Одновременно с этим усложнение процессов производства в энергетике заставляет расширять пределы измерения температуры и изыскивать новые методы ее измерения в более сложных условиях.

В 2000 г. ПГ «Метран» предложила новую серию термопреобразователей непрерывного действия ТХА/ТХК Метран-200, связав понятие «новизны в термометрии» с разработкой новых конструкций и применением новых материалов и технологий.

Технология изготовления термоэлектрических преобразователей из термопарного кабеля КТМС с применением импульсной лазерной сварки рабочего спая ранее использовалась только на предприятиях атомной энергетики и военной промышленности и была закрыта для широкого использования. В настоящее время кабельные термопреобразователи стали доступны для общепромышленного применения в различных отраслях промышленности и научных исследованиях.

Кабель КТМС-ХА (ХК) может быть с одним или двумя ЧЭ. Материал оболочки кабеля - сталь 12Х18Н10Т или сплав ХН78Т. На базе термопарного кабеля разработана серия термопреобразователей ТХА/ТХК Метран-200.

Термоэлектроды кабельного термопреобразователя надежно защищены от воздействия рабочей среды, а в условиях промышленной эксплуатации стабильность термопреобразователя в значительной степени определяется степенью изоляции термоэлектродов от воздействия окружающей среды.

Лазерная сварка повышает качество рабочего спая и его устойчивость к тепловым ударам, что в итоге увеличивает рабочий ресурс термопреобразователей в 2-3 раза при сравнимых рабочих условиях.

Таким образом, использование вышеуказанных материалов и технологий в процессе производства термопреобразователей серии ТХА/ТХК Метран-200 позволило получить ряд преимуществ в технических характеристиках по сравнению с термопреобразователями традиционного исполнения при равных рабочих условиях:
- повышенная в 2-3 раза термоэлектрическая стабильность;
- повышенный в 2-3 раза рабочий ресурс.

Для энергетического комплекса ПГ «Метран» предлагает термопреобразователи ТХА/ТХК Метран-231/232, изготовленные из термопарного кабеля КТМС-ХА(ХК).

Большое достоинство кабельных термопреобразователей ТХА/ТХК Метран-231/232-01,02,03 заключается в том, что в процессе монтажа их можно изгибать, укладывать в труднодоступные места и прижимать к поверхности для измерения ее температуры, поэтому они нашли широкое применение для контроля температуры стенок энергетических котлов на ТЭЦ и для измерения температуры поверхностей магистральных и технологических трубопроводов.

Для измерения температуры на газо- и паротурбинных установках в теплоэнергетике при скорости потока перегретого пара до 60 м/с и рабочем давлении до 25,5 МПа предлагаем термопреобразователи ТХА/ТХК Метран-231/232-10,-11,-12,-13. В конструкции этих датчиков предусмотрена специальная защитная арматура, предохраняющая чувствительный элемент от изгибов и разрушений в среде с большими скоростями и высокими давлениями.

Для погружных измерений жидких и газообразных сред (в резервуарах, трубопроводах и котлах) с температурой от -40 до 1000°С рекомендуем термопреобразователи ТХА/ТХК Метран-201/202, в которых чувствительный элемент является термометрической вставкой и допускает оперативную замену чувствительного элемента без демонтажа датчика с объекта, что удешевляет последующие поставки, так как при необходимости можно заменять только защитную арматуру или чувствительный элемент.

Для более точных измерений в узких диапазонах ПГ «Метран» также предлагает термопреобразователи сопротивления медные (50М, 100М) и платиновые (50П, 100П, Pt100, Pt500, Pt1000) с одним и двумя чувствительными элементами для более точных измерений в узких диапазонах. Шестиклеммная колодка в соединительной головке дает возможность выполнять 3-проводную схему с двумя ЧЭ, что в сравнении с 2-проводной схемой, позволяет производить измерение на значительно большем расстоянии и ведет к сокращению влияния температуры подводящих проводов.

Для повышения надежности работы ТСМ в промышленных условиях с повышенной вибрацией ПГ «Метран» стала использовать специальный способ изоляции ЧЭ и проводников от защитной арматуры. За счет применения заливки из специальных компаундов при изготовлении ЧЭ повышается степень защиты от воздействий внешней среды и вибраций, что приводит к увеличению рабочего ресурса ТСМ Метран-200. Правильность принятой конструкции медного ЧЭ подтверждается положительными отзывами Заказчиков и отсутствием отказов и рекламаций.

Для контроля температуры в малогабаритных подшипниках (насосов, двигателей и т.п.) рекомендуем термопары ТХА/ТХК Метран-241/242 с диапазоном измеряемых температур до 200°С и термометры сопротивления ТСМ Метран-243/ТСП Метран-245 с диапазоном измеряемых температур до 120°С. Применение в конструкции термосопротивлений ТСМ Метран-243-01,-02 и ТСП Метран-245-01,-02 в качестве удлинительных проводов экранированного кабеля в силиконовой изоляции КММ СЭ позволило достичь степени защиты от пыли и влаги IP 65 по ГОСТ 14254 и высокой устойчивости в маслосодержащей среде.

В области измерения температуры ПГ «Метран» с 2000 года прошла путь от выпуска самых простых термопар и термометров сопротивления до современных микропроцессорных датчиков температур. В номенклатуре ПГ «Метран» представлен широкий модельный ряд датчиков температуры с унифицированным выходным сигналом серии Метран-270, применение которых дает возможность построения АСУ ТП без дополнительных нормирующих преобразователей.

Новая российская разработка в области микропроцессорных датчиков температуры – модель Метран-270МП. Размещение в корпусе соединительной головки микропроцессорного электронного преобразователя (Метран-642 или 643) позволило придать датчику температуры следующие функции:
- перенастройку диапазона измерения c минимальной разницей между верхним и нижним значениями диапазона: для термопар - 50°С, термометров сопротивлений - 25°С (например: термопару с диапазоном 0 - 800°С можно перенастроить на диапазон 470 - 520°С без потери точности);
- перепрограммирование номинальной статической характеристики в случае замены чувствительного элемента на другой тип, при этом преобразователь Метран-643 может быть перенастроен на любую НСХ термосопротивлений из ряда (50М, 100М, 500М, 1000М, 50П, 100П, 500П, 1000П), а преобразователь Метран-642 наряду с этими же градуировками термосопротивлений поддерживает и градуировки термопар из ряда (R, S, В, N, К, L);
- детектирование обрыва или короткого замыкания первичного преобразователя температуры;
- самодиагностику;
- линеаризацию номинальной статической характеристики ППТ;
- калибровку датчика под индивидуальную статическую характеристику чувствительного элемента по 2... 8 температурным точкам для повышения его точности;
- изменение постоянной времени усреднения показаний;
- автоматическую компенсацию изменения температуры холодных спаев термоэлектрического преобразователя.

Функции перенастройки и калибровки микропроцессорных датчиков температуры осуществляются с помощью конфигуратора Метран-671, состоящего из специализированного модема, подключаемого к персональному компьютеру, и программного обеспечения М-Master.

Также ПГ «Метран» предлагает первые российские интеллектуальные датчики температуры Метран-280 с поддержкой коммуникационного протокола HART, которые позволяют создавать глобальные АСУ ТП с минимальными затратами, т.к. объединение датчиков Метран-280 в систему существенно снижает затраты на стоимость каждого устройства в составе информационной сети. Микропроцессорная электроника Метран-280 позволяет иметь великолепную точность измерений. HART-протокол позволяет одновременно передавать аналоговый 4-20 мА и цифровой сигналы по одной паре проводов. Пользователь имеет доступ к параметрам датчика Метран-280 и возможность прочитать единицы, настроенный диапазон измерения температуры и ее текущее значение. Технический персонал может дистанционно получать необходимую информацию от полевых датчиков Метран-280, осуществлять диагностику и настройку, используя для этого коммуникатор Метран-650 или компьютер с модемом Метран-681 и программным обеспечением H-Master. Эти функции высоко оцениваются потребителями, когда датчики расположены в труднодоступных местах и на больших расстояниях друг от друга. Непрерывная самодиагностика Метран-280 обеспечивает их высокую надежность, т.к. в случае неисправности датчик немедленно выдает сигнал, что повышает эффективность ремонтных и профилактических работ.

Многообразие предлагаемых способов установки на объекте, два вида взрывозащиты (Exia, Exd) , широкий диапазон измеряемых температур (-50...1000 °С), высокая степень защиты соединительной головки (IP65 по ГОСТ 14254) позволяют использовать Метран-270, Метран-280 в разнообразных технологических процессах энергетического комплекса: от поверхностных измерений температуры трубопроводов и теплотрасс до погружных измерений в различных резервуарах.

Таким образом, применение датчиков температуры серии Метран-200 с различными выходными сигналами позволяет решить ряд задач по измерению температуры в диапазоне от -200 °С до 1000 °С, обеспечивая необходимую надежность, стабильность, быстродействие и точность температурных измерений в энергетике.