電廠 溫度測量原理及常見故障處理

1、生 產(chǎn) 培 訓 教 案培訓題目：溫度測量原理及常見故障處理培訓目的：使被培訓人員掌握電廠常用測溫元件、溫度表的工作原理及常見故障的處理方法。內(nèi)容摘要：1、電廠熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度表、壓力式溫度表測量原理。2、上述溫度測量元件常見故障處理方法。培訓內(nèi)容：一、 熱電偶測溫原理及常見故障處理方法（一）熱電偶測溫原理熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：測量精度高。因熱電偶直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。測量范圍廣。常用的熱電偶從-50+1600均可邊續(xù)測量，某些特殊熱電偶最低可測到-269（如金鐵鎳鉻），最高可達+2800（如鎢-錸）。構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種

2、不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護套管，用起來非常方便。1熱電偶測溫基本原理熱電偶的測溫原理是基于兩種不同成分的導體兩端連成回路時，如兩連接點溫度不同，就會在其回路內(nèi)產(chǎn)生熱電勢的物理現(xiàn)象。不同成分的導體構(gòu)成熱電偶的兩電極，兩接點的溫度差越大，產(chǎn)生的熱電勢就越大。熱電偶的三個基本原理為：均質(zhì)導體定律，中間導體定律，中間溫度定律。均質(zhì)導體定律： 兩種均質(zhì)金屬組成的熱電偶其電勢大小與熱電極直徑、長度及原熱電極長度上的溫度分布無關，只與熱電極材料和兩端溫度有關，熱電勢大小是兩端溫度的函數(shù)之差，如果兩端溫度相等，則熱電勢為零，如果材質(zhì)不均勻，則當熱電極上各處溫度不同時，將產(chǎn)生附加熱電勢

3、，造成無法估計的測量誤差。中間導體定律：在熱電偶回路中，插入第三、四種導體，只要使插入導體的兩端溫度相等，且插入導體是均質(zhì)的，則無論插入導體的溫度分布如何，都不會影響原來熱電偶的熱電勢的大小。2熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成（1）熱電偶的種類常用熱電偶可分為標準熱電偶和非標準熱電偶兩大類。所調(diào)用標準熱電偶是指國家標準規(guī)定了其熱電勢與溫度的關系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標準分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標準化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級上均不及標準化熱電偶，一般也沒有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場合的測量。標準化熱電偶 我國從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按iec國際標準生產(chǎn)，并

4、指定s、b、e、k、r、j、t七種標準化熱電偶為我國統(tǒng)一設計型熱電偶。(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式 為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對它的結(jié)構(gòu)要求如下： 組成熱電偶的兩個熱電極的焊接必須牢固； 兩個熱電極彼此之間應很好地絕緣，以防短路； 補償導線與熱電偶自由端的連接要方便可靠； 保護套管應能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。3熱電偶冷端的溫度補償 由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴 金屬時），而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱 電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷 端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到 儀表端子上。必須指出，熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電

5、偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t00時對測溫的影響。熱電偶的補償導線： 熱電偶的補償導線實際上是一對在規(guī)定溫度范圍（一般為0100）內(nèi)使用的熱電偶絲。采用與熱電偶電極材料相同的金屬材料或在規(guī)定溫度范圍內(nèi)，熱電特性與所配接的熱電偶相同，且易于獲得的價格低廉的金屬材料做成，在測溫中作為熱電偶與二次儀表的連接導線使用。使用補償導線時應注意的問題：1、補償導線必須與相應型號的熱電偶配用。2、補償導線在與熱電偶儀表連接時，正負極不能接錯。兩對連接點要處于相同溫度。3、補償導線和熱電偶連接點溫度不得超過規(guī)定

6、使用的溫度范圍100。4、要根據(jù)所配儀表的不同要求，選用補償導線的線徑。（二）熱電偶常見故障處理方法正確使用熱電偶不但可以準確得到溫度的數(shù)值，保證產(chǎn)品合格，而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。除了補償導線接反，用錯及接線松動引起的常見誤差外（處理方法：正確使用補償導線，緊固接線端子），安裝不正確，熱導率和時間滯后等誤差，它們是熱電偶在使用中的主要誤差。 1、安裝不當引入的誤差 如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等，換句話說，熱電偶不應裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應為保護管直徑的810倍；熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使爐內(nèi)熱溢出或冷

7、空氣侵入，因此熱電偶保護管和爐壁孔之間的空隙應用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100；熱電偶的安裝應盡可能避開強磁場和強電場，所以不應把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)，當用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。 2、絕緣變差而引入的誤差 如熱電偶絕緣了，保護管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時可達上百度。 3、熱惰性引入的誤差 由于

8、熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進行快速測量時這種影響尤為突出。所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時，甚至可將保護管取去。由于存在測量滯后，用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大，熱電偶波動的振幅就越小，與實際爐溫的差別也就越大。當用時間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時，儀表顯示的溫度雖然波動很小，但實際爐溫的波動可能很大。為了準確的測量溫度，應當選擇時間常數(shù)小的熱電偶。時間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要減小時間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用

9、導熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中，使用無保護套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應及時校正及更換。4、熱阻誤差 高溫時，如保護管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導，這時溫度示值比被測溫度的真值低。因此，應保持熱電偶保護管外部的清潔，以減小誤差。故障現(xiàn)象原 因 分 析檢 修 方 法熱電勢比實際值小(顯示儀表指示偏低)1.電偶內(nèi)部電極漏電（短路）。2.熱電偶內(nèi)部潮濕。3.熱電偶接線盒內(nèi)接線柱間短路。4.補償導線因絕緣燒壞而短路。5.熱電偶的電極變質(zhì)或熱接點將要腐蝕斷。6.補償導線與熱電偶在型號上配接錯誤。7.補償導線與熱電偶極性接反。8.熱電偶安裝

10、位置和插入深度不符合要求。9熱電偶冷端溫度過高。10.熱電偶型號與二次儀表型號不一致。1. 經(jīng)檢查若是由于潮濕所引起,則可將熱電偶烘干,若是由于瓷管絕緣不良,則應予以更新。2. 將熱電偶保護套管和熱電偶分別烘干,并檢查保護套管是否有漏氣、漏水現(xiàn)象、對不合格的保護套管應予以更新。3. 打開接線盒,把接線板刷干凈。4. 將短路點找出處理或更換新的補償導線。5. 更換熱電偶。6. 更換成同類型的補償導線。7. 重新接正確。8. 改變安裝位置和插入深度。9. 冷端移開高溫區(qū)。10. 更改成同類型的。熱電勢比實際值大(顯示儀表偏高)1. 熱電偶的型號與二次儀表型號不符合.2. 補償導線型號與熱電偶型號不

11、符合.3. 熱電極變質(zhì).4. 熱電偶安裝方法.位置或插入深度不當5. 絕緣破壞造成外電源進入熱電偶回路6. 補償導線與熱電極連接處兩點溫度不同7. 有干擾信號進入8. 熱電偶參考端溫度偏高(測負溫時)1. 更換成同類型的2. 更換成同類型的3. 更換熱電偶4. 按規(guī)定要求重新安裝5. 修復或更換絕緣材料6. 處理補償導線,使兩接點溫度相同7. 檢查排除干擾源8. 調(diào)整參考溫度或進行修正測量儀表指示值不穩(wěn)定1. 熱電極在接線柱處接觸不良2. 熱電偶有斷續(xù)短路或接地現(xiàn)象3. 熱電偶電極似斷非斷4. 熱電偶安裝不牢固,發(fā)生擺動5. 補償導線有接地斷續(xù)短路現(xiàn)象1. 重新接好.2. 將熱電偶的熱電極從保

12、護套管中取出,找出故障點并予以消除.3. 更換新電極.4. 安裝牢固.5. 找出故障點并予以消除.熱電偶電勢誤差大1. 熱電極變質(zhì).2. 熱電偶的安裝位置與安裝方法不當.3. 熱電偶的保護套管的表面積垢過多.4. 測量線路(熱電偶和補償導線)短路.5. 熱電偶回路斷線.6. 接線柱松動.1. 更換熱電極.2. 改變安裝位置與安裝方法.3. 進行清理.4. 將短路處重新進行絕緣處理.5. 找到斷線處,并重新連接.6. 擰緊接線柱.二、 熱電阻測溫原理及常見故障處理方法（一）熱電阻測溫原理 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測量精確度是最高的

13、，它不僅廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。熱電阻測溫原理及材料熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，此外，現(xiàn)在已開始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。2熱電阻的結(jié)構(gòu)（1）精通型熱電阻 為工業(yè)常用熱電阻。從熱電阻的測溫原理可知，被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制。（2）鎧裝熱電阻 鎧裝熱電阻是由感溫元件（電阻體）、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅實體，與普通型熱電阻相比

14、，它有下列優(yōu)點：體積小，內(nèi)部無空氣隙，熱慣性上，測量滯后小；機械性能好、耐振，抗沖擊；能彎曲，便于安裝使用壽命長。（3）端面熱電阻 端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計端面，它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測端面的實際溫度，適用于測量軸瓦和其他機件的端面溫度。（4）隔爆型熱電阻 隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場不會引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于blab3c級區(qū)內(nèi)具有爆炸危險場所的溫度測量。（二）熱電阻常見故障處理方法故障現(xiàn)象原因分析（1）顯示儀表指示值比實際值低或示值不穩(wěn)（2）

15、顯示儀表指示無窮大（3）顯示儀表指示負值(1)保護管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線柱間積灰；熱電阻短路（2）熱電阻或引出線斷路；接線柱螺絲松動、接觸不好（3）顯示儀表與熱電阻接線有錯，或熱電阻短路。上述故障如果不能消除，必須更換合格的熱電阻。熱電阻的絕緣電阻值要求:a. 鉑電阻感溫元件與保護套管之間的絕緣電阻值應不小于100m;b. 銅電阻感溫元件與保護套管之間的絕緣電阻值應不小于20m; c. 熱電阻輸入端對地40 m;d. 熱電阻輸入端對電源20 m;e. 電源端對地20 m。三、溫度表測溫原理及常見故障處理方法（一）雙金屬溫度計測溫原理及常見故障處理方法雙金屬溫度計的工作原理是利用二種不同溫度膨

16、脹系數(shù)的金屬，一端焊接在固定點，另一端當溫度變化時扭曲變形，將其轉(zhuǎn)換成指針偏轉(zhuǎn)角度，指示溫度。由于我們廠用的wss系列雙金屬溫度計無法進行調(diào)整，在使用中如出現(xiàn)線性誤差，可通過調(diào)整溫度計后面的指針旋鈕來調(diào)整溫度指示不準的問題，調(diào)整后的溫度計經(jīng)校驗合格后方可使用。（二）壓力式溫度計測溫原理及常見故障處理方法壓力式溫度計是利用液體的熱脹冷縮來進行溫度測量的，溫包、毛細管和彈簧管組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿了測溫介質(zhì)-液體，當溫包感受到溫度變化時，密閉系統(tǒng)內(nèi)的壓力因液體體積發(fā)生變化而變化，引起彈簧管曲率變化使其自由端產(chǎn)生位移，再通過連桿和傳動機構(gòu)帶動指針轉(zhuǎn)動，在表度盤上指示出被測溫度。這種儀表具有線性刻度、溫

17、包體積小、反應速度快、靈敏度高、讀數(shù)直觀等特點。我們常用的壓力式溫度計一般故障為指針不動，指示偏差大，對于指針卡澀的可以用起針器拔出指針，重新定針校驗合格后再使用。四、兩種常用撿定裝置的使用注意事項hfl-2a型熱電偶檢定爐1、 新夠入的檢定爐使用前進行預熱干燥處理，接通電源后將其電壓徐徐升到120v左右，在300-400c下持續(xù)4小時進行干燥處理。2、 正常使用時電源電壓慢慢升到220v（電流大約7-7.5a）。經(jīng)70-80分鐘爐溫可達1000c左右，在使用中爐溫不能超過1200c以免燒壞熱絲和瓷件。3、 檢定爐在使用中嚴格要求接地，特別是配用微機自動檢定裝置時，檢定爐與良好的接地線相接，否

18、則會影響到測試效果。4、 檢定爐結(jié)構(gòu)特殊，不得隨意拆開。ppvb-1000a壓力真空發(fā)生裝置發(fā)生壓力：0-1.5mpa發(fā)生真空：-0.098-0mpa一、 準備工作1、 檢查2個標準輸出口上的“o”型圈是否損壞。如果損壞請更換。2、 順時針關閉減壓閥。3、 將微調(diào)閥調(diào)至離面板約3cm左右4、 特別注意每次打開壓力或抽真空時須把手動泵從上到下按到底最佳二、 發(fā)生信號1、 發(fā)生壓力將信號選擇開關的拉桿往下按。將螺旋泵裝上手搖棒，逆時針往外旋到頭發(fā)生壓力選擇最高為1.5mpa時，通過手動泵造壓至0.8mpa左右，再用螺旋泵順時針往里旋到頭即可達到所需要的壓力1.5mpa，其它各量程照推。校驗低壓，發(fā)

19、生壓力選擇為0-2000kpa時，通過手動泵稍造壓，再用螺旋泵順時針一點一點往里旋，即可達到所需要的壓力。0-200kpa可供調(diào)節(jié)回程檢定或放氣時，逆時針方向稍松開減壓閥，一點點關閉即可起到回程檢定或放氣作用。2、 發(fā)生真空將信號選擇開關的拉桿往上提。順時針關閉減壓閥和進氣閥，順時針將螺旋泵往里旋到頭。通過手動泵上下抽動，即可產(chǎn)生真空。在標準大氣壓下可將真空抽到-0.098mpa以上，若達不到，再逆時針將螺旋泵往外一點點的旋到頭即可達-0.098mpa。產(chǎn)生的真空值與各地的海拔高低和當天的大氣壓強的變化有關，所抽的真空值用戶可根據(jù)當?shù)氐那闆r折算真空。回程檢定或放氣，逆時針稍送開減壓閥一點，即可做回程檢定或放氣。補償導線與熱電偶配套使用時，應注意那些問題？4t（1）補償導線必須與熱電偶配套，不同型號的熱電偶應選用不同的補償導線。4w（2）補償導線與熱電偶連接時應正極接正極，負極接負極。k+q（3）補償導線與熱電偶連接的兩個接點必須同溫。oghoa4.我們常用的補償導線有幾種類型,當補償導線類型分不清時,如何進行判別?bf3r銅-鎳銅、銅-康銅、鎳