水泥廠溫度測量

1、u 溫度是化工生產中既普遍而又十分重要的參數之一。任何一個化工生產過程，都伴隨著物質的物理和化學性質的改變，都必然有能量的轉化和交換，而熱交換則是這些能量轉換中最普遍的交換形式。因此，在很多化工反應的過程中，溫度的測量和控制，常常是保證這些反應過程正常進行與安全運行的重要環(huán)節(jié)；它對產品產量和質量的提高都有很大的影響。u溫度測量儀麥種類繁多，若按測量方式的不同，測溫儀表可分為接觸式和非接觸式兩大類。前者感溫元件與被測介質直接接觸，后者的感溫元件卻不與被測介質相接觸。u接觸式：測溫元件與被測對象接觸，依靠傳熱和對流進行熱交換，達到平衡時二者的溫度相等。是依據測溫元件的某一物理性質隨溫度不同而變化的

2、特性來間接測量溫度的方法。測溫元件的某一物理性質隨溫度的變化要足夠大，便于檢測與傳送。是目前最常見的測溫方法。u優(yōu)點：結構簡單、可靠，測溫精度較高。u缺點：由于測溫元件與被測對象必須經過充分的熱交換且達到平衡后才能測量，這樣容易破壞被測對象的溫度場，同時帶來測溫過程的延遲現(xiàn)象，不適于測量熱容量小的對象、極高溫的對象、處于運動中的對象。3u非接觸式：測溫元件不與被測對象接觸，而是通過熱輻射進行熱交換，或測溫元件接收被測對象的部分熱輻射能，由熱輻射能大小推出被測對象的溫度。u優(yōu)點：從原理上講測量范圍從超低溫到極高溫，不破壞被測對象溫度場。非接觸式測溫響應快，對被測對象干擾小，可用于測量運動的被測對

3、象和有強電磁干擾、強腐蝕的場合。u缺點：容易受到外界因素的干擾，測量誤差較大，且結構復雜，價格比較昂貴。 45測溫方式測溫方式 測溫儀表測溫儀表 測溫范圍測溫范圍 主要特點主要特點 接接觸觸式式 膨脹式膨脹式 玻璃液體玻璃液體 100600 結構簡單、使用方便、測量準確、價格低廉；結構簡單、使用方便、測量準確、價格低廉；測量上限和精度受玻璃質量的限制，易碎，不測量上限和精度受玻璃質量的限制，易碎，不能遠傳能遠傳 雙金屬雙金屬 80600 結構緊湊、可靠；測量精度低、量程和使用范結構緊湊、可靠；測量精度低、量程和使用范圍有限圍有限 熱電效熱電效應應 熱電偶熱電偶 2001800 測溫范圍廣、測量

4、精度高、便于遠距離、多點、測溫范圍廣、測量精度高、便于遠距離、多點、集中檢測和自動控制，應用廣泛；需自由瑞溫集中檢測和自動控制，應用廣泛；需自由瑞溫度補償，在低溫段測量精度較低度補償，在低溫段測量精度較低 熱阻效熱阻效應應 鉑電阻鉑電阻 200600 測量精度高，便于遠距離、多點、集中檢測和測量精度高，便于遠距離、多點、集中檢測和自動控制，應用廣泛；不能測高溫自動控制，應用廣泛；不能測高溫 銅電阻銅電阻 50150 半導體熱半導體熱敏電阻敏電阻 50150 靈敏度高、體積小、結構簡單、使用方便；互靈敏度高、體積小、結構簡單、使用方便；互換性較差，測量范圍有一定限制換性較差，測量范圍有一定限制

5、非非接接觸觸式式 非接觸非接觸式式 輻射式輻射式 03500 不破壞溫度場，測溫范圍大，響應塊，可測運不破壞溫度場，測溫范圍大，響應塊，可測運動物體的溫度；易受外界環(huán)境的影響，標定較動物體的溫度；易受外界環(huán)境的影響，標定較困難困難 u 一、熱電偶的測溫原理 熱電偶溫度計以熱電偶作為感溫元件，一般用于測量500以上的高溫，長期使用時其測溫上限可達1300，短期使用時可達1600，特殊材料制成的熱電偶可測量的溫度范圍為20003000。如電廠生產過程中的主蒸汽溫度、過熱器管壁溫度、煙氣高溫等都是采用熱電偶來測量的。 熱電偶具有性能穩(wěn)定、測溫高、結構簡單、使用方便、經濟耐用、容易維護和體積小等優(yōu)點，

6、還便于信號遠傳和實現(xiàn)多點切換測量， 6u熱電偶是由兩根不同的導體或半導體材料(如上圖中的A和B)焊接或絞接而成。焊接的一端稱為熱電偶的熱端(測量端或工作端)，和導線連接的一端稱為熱電偶的冷端 (自由端)。組成熱電偶的兩根導體或半導體稱作熱電極。把熱電偶的熱端插入需要測溫的生產設備中，冷端置于生產設備的外面，如果兩端所處的溫度不同(譬如，熱端溫度為t，冷瑞溫度為to)，則在熱電偶回路中便會產生熱電勢E。該熱電勢E與熱電偶兩端的溫度t和to均E有關。如果保持t。不變，則熱電勢E只是被測溫度t的函數。用電測儀表測得E的數值后，便知道被測溫度t的大小。7u2u3u1t0utuAuB熱電偶溫度計測量線路

7、1、熱電偶 2、連接導線 3、電測儀表t0二、熱電偶的常見故障a熱電偶的補償導線接反。這主要是負責接線的人員一時的粗心造成，屬人為因素。當出現(xiàn)熱電偶的補償導線接反情況時，操作員控制站上的顯示通常比實際值偏大或偏?。ǜ鶕ǖ罍y量回路而定）。b熱電偶的補償導線絕緣層被磨破，造成信號回路接地。這主要是因為補償導線較硬，而且在接線盒內又未被安放平整，處理故障時多次旋擰接線盒蓋碰到補償導線而將其磨破。此類故障反映在操作員控制站上其溫度示值一般偏小。8uc接線盒內接線端子接觸不良。因補償導線和熱電偶的導線都比較硬，所以現(xiàn)場檢修時緊固接線比較困難，有時候開始把導線擰緊了但過段時間隨著導線的變形又松了。此類故

8、障反映在操作員控制站上的溫度示值為無顯示或顯示值超量程。ud補償電阻故障。此類故障表現(xiàn)為熱電偶接上后溫度顯示值緩慢上升或下降。ue信號屏蔽系統(tǒng)DCS柜內接地不良。此類故障極容易造成電荷在信號線上積累，引起信號漂移或晃動。由于該問題故障點較難查明，通常的處理方法是解開信號線，對其進行對地放電處理。9uf溫度輸入信號經隔離器后故障，反映在操作員控制站上的溫度值信號異常。更換隔離器后正常。u以上是檢修時經常碰到的問題，但在查找這些故障時，建議先用萬用表在DCS 的I/O端子柜上測量輸入的電壓值，這樣可以迅速判斷出是就地測量端問題還是DCS部分的問題，對于多點輸入還可同另外幾支熱電偶信號進行比較。如判

9、斷不出再行解線測量其電阻值，通常熱電偶的電阻值為100左右。1011 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。其中鉑熱電阻的測量精確度是最高的，它不僅廣泛應用于工業(yè)測溫，而且被制成標準的基準儀。 熱電阻的測溫原理：熱電阻的測溫原理：熱電阻的測溫原理是基于導體或半導體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應用最多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它二次儀表上。12常見熱電阻的外形和結構1314在水泥工業(yè)測溫的場合中，熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種在水泥工業(yè)

10、測溫的場合中，熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度傳感器溫度傳感器: : 鉑熱電阻的測溫的范圍：一般為零下鉑熱電阻的測溫的范圍：一般為零下200-800200-800攝氏度攝氏度。 銅熱電阻的測溫的范圍：一般為零下銅熱電阻的測溫的范圍：一般為零下4040到到140140攝氏度攝氏度。其中，最常見的是其中，最常見的是PT100PT100和和Cu50Cu50。15uPT100PT100分度表分度表16 熱電阻是把溫度變化轉換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號通過引線傳遞到計算機控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產現(xiàn)場，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對測量結果會有較大

11、的影響。17目前熱電阻的引線主要有三種方式 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻r，r大小與導線的材質和長度的因素有關，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 18三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導線的方式稱為四線制，19其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉換成電壓信號U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表?？梢娺@種引線方式可完全消除

12、引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導線電阻引起的測量誤差。20 這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻，其連接導線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差。采用三線制，將導線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導線線路電阻帶來的測量誤差。工業(yè)上一般都采用三線制接法。熱電偶產生的是毫伏信號，不存在這個問題。 21 1)按照儀表接線圖進行正確接線通電后，儀表先顯示熱電阻分度號，接著顯示儀表量程的范圍，再測儀表下排

13、數碼管顯示設定溫度，儀表上排數碼管顯示測量溫度。若如儀表的上排數碼管顯示不是發(fā)熱體溫度，而是“OVER”、“0000”或“000”等狀況，說明儀表輸入部位產生故障,應作如下檢查：22uA)把上述故障儀表的熱電阻拆下來，換上旁邊運行正常的同種分度號的儀表接入的熱電阻，換好通電后，原故障儀表上排數碼管顯示溫度時，說明原熱電阻內部連線開路，應更換熱電阻。若還是以上所說的狀況，說明儀表在運輸過程中，儀表的輸入端被損壞，要調換儀表。 23uB)把上述故障儀表的熱電阻拆下來，用萬用表放在測歐姆(R)*1檔上，用萬用表兩表棒去測熱電阻的不同顏色的兩根線。若PT100熱電阻的阻值約100。若CU50熱電阻的阻

14、值約50。如果阻值很大，說明熱電阻內部連線開路造成，更換同類型熱電阻。反之，說明儀表輸入部位有問題，要調換儀表。 24u2)儀表運行過程中，儀表上排數碼管顯示的溫度與實測的溫度有一點誤差的狀況下，檢查方法。 ua)市場上購買的熱電阻材質不是最純、有雜質，會產生歐姆值與溫度()的線性誤差。u b)如要校正某溫度點歐姆值與溫度的誤差，可用儀表中的測量值修正“rt”參數來調整即可。 25u3)接線正確的儀表在運行時，若儀表上排數碼管顯示的測量溫度與實際測量溫度相差太大的情況，說明儀表的分度號與熱電阻的分度號搞錯。26u溫度變送器是一種將溫度變量轉換為可傳送的標準化輸出信號的儀表。主要用于工業(yè)過程溫度

15、參數的測量和控制。標準化輸出信號主要為0mA10mA和4mA20mA（或1V5V）的直流電信號。不排除具有特殊規(guī)定的其他標準化輸出信號。 溫度變送器按供電接線方式可分為兩線制和四線制。27常見溫度變送器外形2829uXTRM 溫度遠傳監(jiān)測儀采用先進的微處理器進行智能控制，適用于溫度、濕度、壓力、液位、瞬時流量、速 度等多種物理量檢測信號的顯示控制，可巡回檢測多路測量信號。控制輸出有二種：各路輪回報警輸出/ 遠傳變送輸出；多路比 較后最高測量點作為輸出（遠傳變送輸出）?？赏瑫r測量2至4 個測量點，并將各個測溫回路中的溫度比較以后， 把最高溫度的一個點作為輸 出，在現(xiàn)場可通過按鍵逐個觀看各個點的溫

16、度。 30u電氣連接 儀表與外部熱電阻傳感器的接線需打開儀表蓋以后進行。輸入與輸出接線端子在底版上，輸入端共 8 個 端子，1 與 2、3 與 4、5 與 6、7 與 8 分別要與 CH1、CH2、CH3、CH4 通道的熱電阻或熱電偶相連接，對于熱 電偶第 1、3、5、7 端為“+”端，其余為“”端。 3132儀表調整步驟： 定期校驗儀表時需要校正儀表誤差，可按下述步驟進行調整：（以四回路 Pt100 輸入量程 0150為例） 1.打開儀表面板，按圖接通電源。首先在第一回路輸入端接標準電阻箱，并調整到 100，其余回路輸入端 短路。 2.調節(jié)電位器 W11，使輸出為 4mA 然后將電阻設置到 157.31 時再調節(jié) W12 使輸出為 20mA，該步驟要反復多 次，直止達到滿意 的精度范圍。 33u3.將標準電阻箱接到第二路，采用步驟 2 的方法調整調零電位器 W2