Термометры БТ 0 - 120 градусов
Термометры биметаллические БТ 0-120 °С: устройство, применение, монтаж и эксплуатация в электротехнике и энергетике
Термометры биметаллические типа БТ с диапазоном измерения от 0 до 120 градусов Цельсия представляют собой класс показывающих приборов для локального контроля температуры в различных системах и оборудовании. Их основное назначение – прямое визуальное измерение температуры силовых электрических аппаратов (трансформаторов, масляных выключателей), теплоносителя в системах отопления и вентиляции, технологических процессов в промышленных установках. Принцип действия основан на механическом свойстве биметаллической спирали или пластины, состоящей из двух прочно соединенных металлов с разным коэффициентом линейного расширения. При нагреве такая спираль деформируется (скручивается или изгибается), и это механическое движение через передаточный механизм преобразуется в угловое перемещение стрелки по калиброванной шкале.
Конструктивное исполнение и основные модификации
Термометр БТ 0-120 °С является прибором радиального типа (ось циферблата параллельна оси чувствительного элемента) с жестким (стальным) капилляром. Конструктивно он состоит из нескольких ключевых узлов:
- Чувствительный элемент (термопреобразователь): Биметаллическая спираль, помещенная в защитную гильзу (трубку) из нержавеющей стали. Именно эта часть погружается в контролируемую среду.
- Капилляр (трубка): Жесткая стальная трубка, соединяющая чувствительный элемент с измерительной головкой. Внутри нее находится передающий механизм.
- Измерительная головка (корпус): Герметичный корпус, содержащий механизм преобразования деформации спирали в движение стрелки, циферблат со шкалой 0-120 °С и смотровое стекло. Корпус, как правило, изготавливается из стали с антикоррозионным покрытием или из нержавеющей стали.
- Присоединительная часть: Резьбовой штуцер (обычно латунный или стальной) для монтажа прибора. Наиболее распространенные типы присоединения – радиальный с неподвижной гильзой (ТБП) и осевой (ТБ).
- БТ-1, БТ-2, БТ-3, БТ-4: Цифра указывает на типоразмер корпуса (диаметр) и, соответственно, на длину погружаемой части гильзы (Lпогр).
- БТ-100, БТ-200: Могут указывать на диаметр корпуса в миллиметрах (100 мм, 200 мм).
- Контроль температуры масла в силовых трансформаторах: Установка в верхней части бака (в масляном термометровом кармане) для визуального контроля нагрева масла при нагрузке. Критический диапазон 0-120°С полностью перекрывает рабочие и аварийные температуры масла в большинстве распределительных трансформаторов.
- Масляные выключатели: Контроль температуры масла в баках выключателей, что является косвенным показателем состояния контактов и дугогасительных камер.
- Системы охлаждения генераторов и мощных преобразовательных агрегатов: Измерение температуры охлаждающей воды или воздуха на входе/выходе.
- Тепловые пункты, бойлерные, котельные: Контроль температуры теплоносителя (подающей и обратной линии), горячей воды в системах ГВС.
- Системы вентиляции и кондиционирования: Контроль температуры воздуха в каналах или теплоносителя в калориферах.
- Насосные станции: Контроль температуры перекачиваемых жидкостей или подшипниковых узлов (при наличии соответствующих карманов).
- Выбор места установки: Чувствительная гильза должна полностью погружаться в контролируемую среду на всю рабочую длину (Lпогр). Установка производится в предварительно смонтированный термометрический карман (гильзу), который обеспечивает хороший тепловой контакт и защиту от давления среды. Карман должен быть заполнен теплопроводной пастой или маслом для улучшения теплопередачи.
- Направление монтажа: Термометр устанавливается так, чтобы циферблат был хорошо виден оператору с рабочей позиции. Капилляр не должен подвергаться вибрации, резким изгибам и механическим повреждениям. Минимальный радиус изгиба капилляра указывается в паспорте (обычно не менее 30-50 мм).
- Герметизация: Уплотнение резьбового соединения производится с помощью прокладки (паронитовой, фторопластовой) или льняной пряди с герметиком, совместимым со средой. Затяжка – динамометрическим ключом с моментом, рекомендованным производителем, чтобы избежать деформации корпуса.
- Эксплуатация: Запрещается эксплуатация прибора за пределами шкалы, в агрессивных средах, не соответствующих материалам гильзы, а также при наличии вибраций, превышающих допустимые. Считывание показаний должно производиться строго перпендикулярно плоскости циферблата во избежание параллакса.
Основные модификации, встречающиеся в обозначениях:
Выбор модификации зависит от условий монтажа: глубины погружения, необходимой видимости шкалы с расстояния и типа присоединения.
Технические характеристики и параметры
Термометры БТ 0-120 °С должны соответствовать требованиям ГОСТ 2821-84 «Термометры биметаллические. Общие технические условия» и другим отраслевым стандартам. Ключевые параметры представлены в таблице.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Диапазон измерения | 0 … +120 °C |
| Класс точности | 1,5 или 2,0 (допустимая основная приведенная погрешность составляет 1,5% или 2% от диапазона измерения) |
| Цена деления шкалы | Обычно 2 °C или 5 °C |
| Диаметр корпуса | 60, 100, 150, 200 мм (зависит от модификации) |
| Длина погружаемой части гильзы (Lпогр) | Стандартный ряд: 63, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 мм. Возможны другие значения по заказу. |
| Длина капилляра (Lкап) | От 0.25 до 2.5 метров и более. Определяет расстояние от точки измерения до места индикации. |
| Присоединительная резьба | Метрическая (М20х1.5, М27х2) или трубная (G½», G¾»). |
| Рабочее давление в гильзе | До 6,3 МПа (63 бар) для стандартных исполнений. |
| Рабочая среда | Неагрессивные жидкости и газы (вода, масло, воздух, пар низкого давления). Материалы гильзы и уплотнений должны быть совместимы со средой. |
| Климатическое исполнение | УХЛ, У, Т (для различных климатических зон). |
| Степень защиты корпуса | Обычно IP54 (защита от пыли и брызг воды). |
Область применения в электротехнике и энергетике
В электротехнической и энергетической отраслях термометры БТ 0-120 °С находят широкое применение благодаря своей надежности, автономности (не требуют питания) и наглядности.
Правила монтажа и эксплуатации
Корректная установка – залог долговечной и точной работы прибора.
Поверка и калибровка
Термометры БТ, как средства измерения, подлежат периодической поверке. Межповерочный интервал (МПИ) обычно составляет 2-4 года, если иное не указано в паспорте. Поверка осуществляется методом сравнения с эталонным термометром в жидкостных термостатах при нескольких температурах в диапазоне 0-120°С (например, при 0, 50, 100, 120°С). Основные проверяемые параметры: основная погрешность, вариация показаний (обратный ход), величина зазора между стрелкой и стеклом. Калибровка (корректировка) производится регулировочным винтом, расположенным на задней стороне измерительной головки, с последующей фиксацией.
Преимущества и недостатки по сравнению с другими типами термометров
| Тип термометра | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Биметаллический (БТ) | Автономность, не требует питания. Простота конструкции и высокая надежность. Устойчивость к перегрузкам по давлению. Хорошая видимость показаний. Относительно низкая стоимость. | Механическая инерционность (большее время установления показаний). Ограниченная дистанция между точкой измерения и индикацией (длина капилляра). Риск механического повреждения капилляра. Невозможность дистанционной передачи сигнала и интеграции в АСУ ТП без дополнительных устройств. |
| Манометрический (жидкостный, газовый) | Возможность большей дистанции (до 60 м). Более высокая стойкость к вибрациям. | Более сложная конструкция, чувствительность к изменению атмосферного давления (для газовых). Риск разгерметизации капилляра. |
| Электронный (термосопротивление, термопара) с цифровым индикатором | Высокая точность. Дистанционная передача данных. Возможность записи и обработки данных. Малое время отклика. | Требует источника питания. Более высокая стоимость системы в целом. Чувствительность к электромагнитным помехам. Меньшая стойкость к перегрузкам в базовом исполнении. |
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается термометр БТ от ТБ?
Исторически и по ГОСТу «БТ» – это биметаллический термометр с радиальным расположением шкалы (ось циферблата параллельна гильзе), а «ТБ» – с осевым (ось циферблата перпендикулярна гильзе). Однако в современной практике и каталогах производителей эти аббревиатуры зачастую используются как синонимы или объединяются (например, ТБП – термометр биметаллический показывающий). Ключевое значение имеют не буквы, а чертеж и описание конструктивного исполнения.
Что делать, если стрелка термометра не возвращается к нулю после остывания среды?
Это признак неисправности: остаточная деформация биметаллической спирали, заедание в передаточном механизме или повреждение оси стрелки. Такой прибор подлежит замене. Самостоятельный ремонт, как правило, нецелесообразен и приводит к потере метрологических характеристик.
Можно ли использовать термометр БТ для измерения температуры поверхности (например, кожуха трансформатора)?
Нет, напрямую – нельзя. Конструкция БТ предназначена для погружения гильзы в среду. Для измерения температуры поверхности необходимо использовать специализированные поверхностные биметаллические или электронные термометры с соответствующими датчиками-накладками.
Как выбрать длину погружаемой части (Lпогр)?
Длина погружаемой части должна быть не меньше глубины термометрического кармана (гильзы) в оборудовании. Идеально, когда гильза термометра достигает середины потока контролируемой среды. Стандартная рекомендация: Lпогр должна составлять не менее 2/3 диаметра трубопровода или аппарата в точке измерения. Неправильный выбор (слишком короткая гильза) приведет к значительной погрешности из-за отвода тепла по стенкам.
Допустимо ли наращивать или укорачивать капилляр термометра?
Категорически запрещено. Капилляр является частью герметичного механизма, и его изменение нарушит калибровку и работоспособность прибора. Длина капилляра выбирается при заказе и не подлежит изменению в полевых условиях.
Термометр БТ показывает заведомо неверную температуру. В чем причина?
Возможные причины: неправильный монтаж (гильза не погружена полностью), плохой тепловой контакт в кармане (отсутствие теплопроводной заливки), механическое повреждение (удар, сильный изгиб капилляра), естественный износ механизма, выход срока поверки (размагничивание или усталость биметалла). Необходима проверка эталонным прибором и осмотр условий монтажа.
Существуют ли взрывозащищенные исполнения термометров БТ?
Да, существуют. Они имеют маркировку взрывозащиты (например, Ex d IIC T6) и специальную конструкцию корпуса, исключающую возможность передачи взрыва во внешнюю среду. Такие термометры применяются на химических, нефтегазовых и других взрывоопасных производствах.
Заключение
Термометры биметаллические БТ 0-120 °С остаются востребованным инструментом для локального визуального контроля температуры в энергетике и электротехнике благодаря своей простоте, надежности и независимости от источников энергии. Правильный выбор модификации, грамотный монтаж в соответствии с техническими требованиями и своевременная метрологическая поверка обеспечивают длительную и точную работу этих приборов. В современных системах они часто используются в паре с электронными датчиками, дублируя их показания и обеспечивая аварийный контроль в случае отказа автоматики, что повышает общую надежность технологического процесса.