Классы допуска термопар и допустимые погрешности

Классы допуска термопар и термоэлектрических преобразователей

Термопары широко используются для измерения температуры в промышленности, энергетике и научных исследованиях благодаря своей надежности, широкому температурному диапазону и быстродействию. Одним из ключевых параметров, определяющих точность измерений, является класс допуска — норматив, устанавливающий предельные отклонения термо-ЭДС от стандартной градуировочной характеристики в заданном диапазоне температур.

Классы допуска термопар стандартизированы (согласно ГОСТ Р 8.585-2001, IEC 60584 и другим международным стандартам) и выполняют несколько важных функций:

Позволяют выбрать термопару под конкретные задачи – для высокоточных лабораторных измерений требуются термопары 1-го класса, тогда как для промышленных процессов с менее жесткими требованиями подойдут устройства 2-го или 3-го класса.

Определяют допустимую погрешность – каждый класс задает максимальное отклонение термо-ЭДС или температуры от номинальных значений.

Упрощают стандартизацию и взаимозаменяемость – термопары одного типа и класса допуска от разных производителей будут иметь сопоставимую точность.

Основные классы допуска термопар

В зависимости от типа термопары (K, J, S, R и др.) стандарты устанавливают разные классы точности. Например, для наиболее распространенной термопары типа K (хромель-алюмель) выделяют:

Класс 1 – высокая точность (±1,5°C или ±0,4% от измеряемой температуры в определенном диапазоне). Применяется в лабораториях и калибровочных системах.

Класс 2 – стандартная точность (±2,5°C или ±0,75%). Подходит для большинства промышленных применений.

Класс 3 – повышенные допуски (±5°C или ±1,5%). Используется в условиях, где критична надежность, а не абсолютная точность.

Важно учитывать, что диапазон температур, в котором гарантируется заявленная точность, может различаться даже для одного класса. Например, термопара класса 1 обычно имеет более узкий рабочий интервал по сравнению с классом 2.

Дополнительные факторы, влияющие на точность термоэлектрический преобразователей

Класс допуска определяет только погрешность самой термопары, однако реальная точность измерений также зависит от:

Качества компенсации холодного спая.

Точности измерительного прибора (милливольтметра, АЦП).

Внешних условий (вибрации, электромагнитные помехи).

Допустимые погрешности для термопар

Тип термоэлемента	Класс 1		Класс 2		Класс 3
Тип термоэлемента	0	10	20	30	40	50
	Рабочий диапазон °C	Допуск °C	Рабочий диапазон °C	Допуск °C	Рабочий диапазон °C	Допуск °C
T (Cu-CuNi)	от -40 до +125	±0,5	от -40 до +133	±1	от -67 до +40	±1
T (Cu-CuNi)	от +125 до 350	±0,004\|t\|	от +133 до +350	±0,0075\|t\|	от -200 до -67	±0,015\|t\|
E (NiCr-CuNi)	от -40 до +375	±1,5	от -40 до +333	±2,5	от -167 до +40	±2,5
E (NiCr-CuNi)	от +375 до 800	±0,004\|t\|	от +333 до 900	±0,0075\|t\|	от -200 до -167	±0,015\|t\|
J (Fe-CuNi)	от -40 до +375	±1,5	от -40 до +333	±2,5
J (Fe-CuNi)	от +375 до +750	±0,004\|t\|	от +333 до +750	±0,0075\|t\|
K (NiCr-NiAl)	от -40 до +375	±1,5	от -40 до +333	±2,5	от -167 до +40	±2,5
K (NiCr-NiAl)	от +375 до +1000	±0,004\|t\|	от +333 до +1200	±0,0075\|t\|	от -200 до -167	±0,015\|t\|
N (NiCrSi-NiSi)	от -40 до +375	±1,5	от -40 до +333	±2,5
N (NiCrSi-NiSi)	от +375 до +1000	±0,004\|t\|	от +333 до +1200	±0,0075\|t\|
R (PtRh13-Pt) S (PtRh10-Pt)	от 0 до +1100	±1	от 0 до +600	±1,5
R (PtRh13-Pt) S (PtRh10-Pt)	от +1100 до +1600	±(1 + 0,003(\|t\| — 1100))	от +600 до +1600	±0,0025\|t\|
B (PtRh30-PtRh6)			от +600 до +1700	±0,0025\|t\|	от +600 до 800	±4
B (PtRh30-PtRh6)			от +600 до +1700	±0,0025\|t\|	от +800 до +1700	±0,005\|t\|

Допустимые погрешности вольфрам-рениевых термопар

Диаметр термоэлектрода [мм]	Диапазон измеряемых температур [°C]	Допуск
0,0762	0÷425 426÷1760	±4,5°C ±1%
1,27	0÷425 426÷1982	±4,5°C ±1%
0,254	0÷425 426÷2315	±4,5°C ±1%

Выбор термопары с подходящим классом допуска – это компромисс между точностью, стоимостью и условиями эксплуатации. Понимание различий между классами позволяет оптимизировать затраты без ущерба для качества измерений.

Полезная информация: