熱電偶常見(jiàn)故障原因及對(duì)策分析

1、熱電偶常見(jiàn)故障原因及對(duì)策分析典型故障1S型鉗銬熱電偶使用溫度1100-1150C,使用壽命1個(gè)月,斷線.檢查與分析在測(cè)量端附近,因絕緣管與偶絲扭曲而斷線.產(chǎn)生原因因絕緣管過(guò)度振動(dòng),結(jié)果對(duì)偶絲施加扭曲力而斷線.對(duì)策在絕緣管上加工凹槽,讓貴金屬熱電偶偶絲焊接端縮入絕緣管內(nèi),抑制振動(dòng)發(fā)生.典型故障26芯R型石英保護(hù)管熱電偶在1200-1250C溫度下斷續(xù)使用,使用2個(gè)月后一支斷裂.檢查與分析測(cè)量端斷線,發(fā)現(xiàn)偶絲有明顯損傷及機(jī)械作用痕跡.產(chǎn)生原因當(dāng)熱電偶與絕緣物反復(fù)熱膨脹、收縮時(shí),對(duì)偶絲施加作用力,及石英管與A12O3絕緣物的熱膨脹、收縮不同,相互摩擦作用很大,使偶絲受壓力等機(jī)械作用.對(duì)策將A12O3

2、絕緣物換成石英絕緣物,或者將石英管換成A12O3管,使二者熱膨脹系數(shù)一致.典型故障3R型熱電偶雙層保護(hù)管、外層金屬保護(hù)管、內(nèi)層剛玉保護(hù)管使用3個(gè)月后,熱電動(dòng)勢(shì)顯著降低.產(chǎn)生原因昌暉儀表質(zhì)檢部用X射線檢查發(fā)現(xiàn)陶瓷保護(hù)管破損,熱電偶已經(jīng)劣化檢查與分析因陶瓷保護(hù)管破損,致使熱電偶絲受金屬管保護(hù)管的金屬蒸汽污染,特別是鐵的影響尤為顯著.對(duì)策安裝時(shí)務(wù)請(qǐng)注意,預(yù)防陶瓷管破損.典型故障4R型熱電偶雙層保護(hù)管、外層金屬保護(hù)管、內(nèi)層剛玉保護(hù)管在400-1500C的熱循環(huán)條件下使用1-3個(gè)月后,隨著接線板破損而斷線檢查與分析在雙層保護(hù)管開(kāi)口部位,有內(nèi)層陶瓷保護(hù)管頂出,經(jīng)昌暉儀表X射線檢查分析,發(fā)現(xiàn)在外層金屬保護(hù)管

3、底部有大量氧化物堆積.產(chǎn)生原因 在熱循環(huán)條件下,外金屬管內(nèi)壁因顯著氧化而剝離,沉積在管底部,堆積在陶瓷和金屬管端部間隙內(nèi),當(dāng)降溫時(shí),伴隨外管收縮,使中間的堆積氧化物將內(nèi)管向上推,碰到接線板,使其破損.對(duì)策在雙層管的開(kāi)口端,將其內(nèi)外層間隙密封,抑制金屬管內(nèi)壁氧化.典型故障5K型裝配式熱電偶使用溫度900C,使用時(shí)間20天產(chǎn)生-11C誤差.檢查與分析NiCr極外表氧化呈綠色并帶有磁性.產(chǎn)生原因因保護(hù)管細(xì)長(zhǎng),管內(nèi)空氣供給不充分,致使NiCr極中的Cr發(fā)生選擇性氧化生產(chǎn)綠色氧化物.對(duì)策縮短或加粗保護(hù)管.典型故障6K型裝配式熱電偶使用溫度900C,使用時(shí)間10天發(fā)生斷線.檢查與分析NiCr極外表氧化呈綠

4、色并帶有磁性.同時(shí)變脆并有6處斷線.產(chǎn)生原因因采用氨分解裝置,氫氣將透過(guò)保護(hù)管,同保護(hù)管內(nèi)氧結(jié)合,使保護(hù)管內(nèi)氧分壓降低,NiCr極中的Cr發(fā)生選擇性氧化而斷線.對(duì)策在保護(hù)管內(nèi)添加吸氣劑.典型故障7使用中的K型裝配式熱電偶經(jīng)用戶檢查超差.檢查與分析裝配式熱電偶返廠復(fù)檢無(wú)異常所見(jiàn).產(chǎn)生原因檢查方法與插入深度不同.對(duì)策熱電偶廠家與用戶統(tǒng)一檢定條件典型故障8K型裝配式熱電偶保護(hù)管破損檢查與分析在保護(hù)管外表發(fā)現(xiàn)有茶褐色污染物附著及孔蝕,而且在保護(hù)管與法蘭盤(pán)的焊接處沿著圓周有裂紋.產(chǎn)生原因由于金屬保護(hù)管的孔蝕推測(cè),保護(hù)管破損時(shí)應(yīng)力腐蝕裂紋與機(jī)械沖擊共同作用的結(jié)果.如果因流速引起的彎曲應(yīng)力及共振而引起的破損

5、,那么因附著物的存在將增大彎曲應(yīng)力.對(duì)策法蘭與保護(hù)管連接部位為復(fù)合管時(shí),應(yīng)盡量提升其機(jī)械強(qiáng)度.如果保護(hù)管發(fā)生孔蝕,應(yīng)更換保護(hù)管材質(zhì).典型故障9K型裝配式熱電偶使用溫度750C,在測(cè)量端200mm附近,饃鋁極斷線.檢查與分析昌暉儀表采用金相顯微檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn),斷線截面周邊局部晶粒脫落,并有晶界侵蝕的孔洞,而且斷面處晶粒也長(zhǎng)大,還可以看到折彎外表有多處裂紋產(chǎn)生.產(chǎn)生原因因硫或硫化物作用引起高溫硫化腐蝕而斷線,NiAl極為高饃合金耐硫腐蝕性能差.對(duì)策偶絲及保護(hù)管內(nèi)部,不應(yīng)含有含硫的油等附著物,應(yīng)改善清潔方法.典型故障10鴇銖熱電偶在真空爐中溫度為1500C,使用5h后斷線.檢查與分析熱電偶測(cè)量端部因氧

6、化而斷線,整個(gè)偶絲幾乎全變脆易折.試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在密封焊接部位漏汽,用限位鏡觀察發(fā)現(xiàn)正極(WRe5用偶絲有軸向龜裂紋.產(chǎn)生原因截?cái)郬Re偶絲之際,因刀具不快,致使偶絲軸向產(chǎn)生龜裂紋,密封后使空氣沿裂紋侵入,將熱電偶氧化而斷線.對(duì)策截?cái)嗯冀z易發(fā)生沿偶絲軸向裂紋,因此截?cái)嗪笠獙⑵鋽嗝嫜心?以消除龜裂或者密封局部推薦采用補(bǔ)償導(dǎo)線.典型故障11K型.1.6mm鎧裝熱電偶從室溫至1000c使用30h,10次熱循環(huán)后斷線.檢驗(yàn)與分析經(jīng)昌暉儀表質(zhì)檢部X射線檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)該鎧裝熱電偶有多處偶絲斷線.產(chǎn)生原因當(dāng)超過(guò)鎧裝熱電偶外徑常用溫度上限時(shí),在熱循環(huán)的使用條件下,由于鎧裝熱電偶套管材料、絕緣物MgO及熱電偶絲熱膨脹系

7、數(shù)的差異,致使熱電偶絲過(guò)渡伸縮而斷線.對(duì)策增加鎧裝熱電偶直徑,改變同保護(hù)管間距離,流出隨溫度變化的空間,使熱電偶絲受力減少.典型故障12K型.6.4mm鎧裝熱電偶使用溫度800C,20天,爐內(nèi)氣氛為N2為40%;CO為21%;H2為39%,示值異常低下-100C.檢驗(yàn)與分析熱電偶導(dǎo)通,絕緣電阻檢查無(wú)異?，F(xiàn)象.在800c下檢查結(jié)果與用戶測(cè)量結(jié)果相同.產(chǎn)生原因雖然熱電偶絲外層有金屬套管保護(hù)與氣氛完全隔絕,但是H2可以通過(guò)套管壁與管內(nèi)殘存氧反響,使其套管內(nèi)氧濃度恰好可供饃銘合金發(fā)生選擇性氧化而脫銘,引起熱電動(dòng)勢(shì)大幅度降低.對(duì)策采用五氧化膜的光亮偶絲,組裝成帶保護(hù)管的熱電偶并具有防氧化結(jié)構(gòu)或者添加氧的

8、吸氣劑鈦.推薦使用有鈦吸氣劑的鎧裝熱電偶.典型故障13K型.4.8mm鎧裝熱電偶使用溫度470C,30h,產(chǎn)生+4.6C誤差檢驗(yàn)與分析在400c下檢查,其誤差為+4.1C產(chǎn)生原因因K型熱電偶短程有序轉(zhuǎn)變現(xiàn)象,如果處于特定的溫度范圍450-600C,那么在短時(shí)間內(nèi),由液晶學(xué)的影響原子排列變化使其熱電動(dòng)勢(shì)變化.該現(xiàn)象是可逆的,通過(guò)900c以上的熱處理,可恢復(fù)原來(lái)的校正值,這是K型熱電偶的特征.對(duì)策短程有序轉(zhuǎn)變是材料自身的特性,不可預(yù)防,推薦使用受其影響小的N型熱電偶.典型故障14K型.8.0mm鎧裝熱電偶用戶定期檢查,改變熱電偶在檢定爐插入深度,從355mm至380mm,誤差有很大變化.檢驗(yàn)與分析

9、插入400SSD下的鹽槽內(nèi),插入深度從250-390mm范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果發(fā)現(xiàn)有變化.產(chǎn)生原因當(dāng)插入深度為250mm時(shí),因熱電偶的劣化局部,處于槽內(nèi)與槽外大氣間具有溫度梯度的部位,故產(chǎn)生很大誤差.當(dāng)插入深度為390mm時(shí),熱電偶劣化局部處于槽內(nèi)加熱區(qū)域,不受劣化影響.對(duì)策插入檢定爐內(nèi)局部熱電偶發(fā)生劣化,已到達(dá)使用壽命,建議更換熱電偶.典型故障15帶法蘭的鎧裝熱電偶使用壽命一年,在法蘭盤(pán)焊接處出現(xiàn)鎧裝熱電偶斷裂.測(cè)量體系中有銘酸及磷酸蒸汽存在.檢驗(yàn)與分析顯微分析發(fā)現(xiàn),在鎧裝熱電偶破斷局部,有貫穿管壁的裂紋.裂紋形態(tài)為穿晶型的貫穿晶體.產(chǎn)生原因被測(cè)氣體在法蘭下凝結(jié),因焊接時(shí)產(chǎn)生剩余應(yīng)力,使其出現(xiàn)

10、腐蝕裂紋.對(duì)策在法蘭上安裝插座,將鎧裝熱電偶固定.典型故障16K型.8.0mm鎧裝熱電偶外套管材質(zhì)為因科內(nèi)爾,使用溫度980C,使用3個(gè)月后,溫度指示出現(xiàn)搖擺,時(shí)通時(shí)斷.如果溫度過(guò)高,呈斷線狀態(tài).當(dāng)溫度下降是,那么有示值.檢驗(yàn)與分析X射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)有一處偶絲斷裂,用顯微鏡觀察斷面,發(fā)現(xiàn)晶粒粗大,有脆性斷裂痕跡.產(chǎn)生原因鎧裝熱電偶在測(cè)溫時(shí)處于很大的溫度梯度下,因鎧裝熱電偶絲與套管的熱膨脹系統(tǒng)不同,致使偶絲受過(guò)大的應(yīng)力.由于在高溫局部及低溫局部的晶粒成長(zhǎng)速度不同,因此產(chǎn)生沿晶脆性斷裂.對(duì)策安裝鎧裝熱電偶時(shí)增加支撐管,用以降低鎧裝熱電偶所處的溫度梯度.典型故障17鎧裝熱電偶安裝前不導(dǎo)通檢驗(yàn)與分析發(fā)現(xiàn)接

11、線端子局部芯線包皮有嚴(yán)重?fù)p傷而引起斷線.產(chǎn)生原因在接線或去掉芯線包皮時(shí),出現(xiàn)損傷所致.對(duì)策增強(qiáng)教育,提升操作者素質(zhì).典型故障18K型.3.2mm鎧裝熱電偶與顯示限制儀接通后顯示溫度偏低檢查與分析溫度特性檢驗(yàn)無(wú)異常所見(jiàn)產(chǎn)生原因熱電偶正、負(fù)極性接反對(duì)策改變連接極性典型故障19帶金屬保護(hù)管的鎧裝熱電偶安裝在室外用于氣體溫度測(cè)量,鎧裝熱電偶套管破損,使用溫度150C.檢查與分析對(duì)保護(hù)管破損部位、管內(nèi)附著物進(jìn)行顯微分析檢驗(yàn)產(chǎn)生原因發(fā)現(xiàn)有孔蝕、應(yīng)力腐蝕及龜裂現(xiàn)象,并有大量CL-及SO2離子存在.對(duì)策安裝熱電偶時(shí),注意保護(hù),預(yù)防進(jìn)雨水.典型故障20K型.1.6mm鎧裝熱電偶測(cè)量高溫高壓水溫(400C,10M

12、Pa),使用時(shí)間2-3個(gè)月,鎧裝熱電偶出現(xiàn)裂紋.檢查與分析用電子顯微鏡觀察裂紋斷面產(chǎn)生原因確認(rèn)為一般奧氏體不銹鋼與氯離子有關(guān)的穿晶型應(yīng)力腐蝕引起的裂紋.對(duì)策推薦采用耐腐蝕性能優(yōu)異的饃含量高的Ni-Cr-Fe系材質(zhì)典型故障21鎧裝熱電偶使用6個(gè)月后,溫度示值搖擺不定,絕緣電阻下降檢查與分析熱電偶局部管壁減薄,出現(xiàn)裂紋,并在裂紋附近發(fā)現(xiàn)有絕緣物脫落.產(chǎn)生原因在振動(dòng)環(huán)境下,溫度測(cè)量裝置與鎧裝熱電偶間,因振動(dòng)產(chǎn)生摩擦,使鎧裝熱電偶壁厚減薄,蒸汽從其破損部位浸入鎧裝內(nèi)部同絕緣材料反響,引起體積膨脹,因其內(nèi)壓力增大,擴(kuò)展成二次裂紋.對(duì)策安裝固定螺紋,預(yù)防鎧裝熱電偶振動(dòng).典型故障22T型鎧裝熱電偶在80-90C使用中出現(xiàn)絕緣降低檢查與分析電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)鎧裝熱電偶有裂紋.產(chǎn)生原因鎧裝熱電偶有局部應(yīng)力腐蝕裂紋,并有疲勞斷面存在.對(duì)策善鎧裝熱電偶固定方法.典型故障23鎧裝熱電偶顯示儀表示值不穩(wěn),顯示儀表無(wú)故障檢查與分析經(jīng)檢查,鎧裝熱電偶