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                    熱電偶安裝必須注意的要點

                    作者:鉑基傳感    瀏覽量:829    發布時間:2018-08-27

                    熱電偶的安裝要求及注意事項


                    正確使用熱電偶不但可以準確得到溫度的數值
                    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。
                    當用時間常數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,應當選擇時間常數小的熱電偶。
                    把有故障的熱電偶從儀表上拆下來,用萬用表放在測量歐姆(R)*1檔,用萬用表兩表棒去測熱電偶兩端,若萬用表上顯示的電阻值很大
                    有人擔心用銅導線連接熱電偶冷端到儀表讀取mV值,在導線與熱電偶連接處產生的接觸電勢會使測量產生附加誤差。根據這個定律,是沒有這個誤差的!
                    在中低溫度時,一般使用熱電阻測溫范圍為一200~~500,甚至還可測更低的溫度(如用碳電阻可測到1K左右的低溫).
                    按照儀表接線圖進行正確接線通電后,儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號,接著顯示儀表量程范圍,再測儀表下排的數碼管顯示設定溫度,儀表上排數碼管顯示測量溫度。
                    絕緣變差而引入的誤差如熱電偶絕緣了
                    熱電偶不能安裝在被測介質很少流動的區域內,當用熱電偶測量管內氣體溫度時,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸。
                    而熱電偶是產生感應電壓的變化,他隨溫度的改變而改變。.雖然都是接觸式測溫儀表,但它們的測溫范圍不同
                    工作中的現場判斷熱電偶有正負極、補償導線也有正負之分,首先保證連接,配置確.在運行中。常見的有短路,斷路,接觸不良(有萬用表可判斷)和變質(根據表面顏色來鑒別)。
                    為了使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門
                    若儀表上排數碼管顯示不是發熱體的溫度,而顯示“OVER”、“0000”或“000”等狀況,說明儀表輸入部位產生故障,應作如下試驗:
                      
                    熱電偶均質導體定律
                    保證產品合格,而且還可節省熱電偶的材料消耗,既節省資金又能保證產品質量。
                    熱套式熱電偶的標準插入深度為100mm;
                      
                    耐磨熱電偶
                    依據中間導體定律,在熱電偶實際測溫應用中,常采用熱端焊接、冷端開路的形式,冷端經連接導線與顯示儀表連接構成測溫系統。
                    熱電偶回路兩接點(溫度為T、T0)間的熱電勢,等于熱電偶在溫度為T、Tn時的熱電勢與在溫度為Tn、T0時的熱電勢的代數和。Tn稱中間溫度。
                    由同一種均質材料(導體或半導體)兩端焊接組成閉合回路,無論導體截面如何以及溫度如何分布,將不產生接觸電勢,溫差電勢相抵消,回路中總電勢為零。
                    熱電偶故障處理案例
                    熱電偶中間導體定律
                    熱電偶的正確使用
                    當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管.
                      
                    熱電偶的安裝要求
                    采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電偶.淺插式的熱電偶保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm;
                    把熱電偶從儀表熱電偶輸入端拆下,再用任何一根導線把儀表熱電偶輸入端短路。通電時,儀表上排數碼管顯示值約為室溫時,說明熱電偶內部連線開路,應更換同類型熱電偶。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。
                      
                    中間溫度定律
                    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。
                    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。
                    這個定律是專業人士才研究、關注的,一般銷售、使用環節的人士不太了解,簡單說明就是:用高純度鉑絲做標準電極,假設鎳鉻-鎳硅熱電偶的正負極分別和標準電極配對,他們的值相加是等于這支鎳鉻-鎳硅的值。
                    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。
                    初學者經常不按中間溫度定律熱點偶原理圖來修正!
                    按照儀表接線圖接線正確,若儀表通電后,儀表上排數碼管顯示有負值等現象,說明接入儀表的熱電偶“+”與“—”接錯而造成的。只要重新調換一下即可。
                    應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。
                    兩種傳感器檢測的溫度范圍不一樣,熱阻一般檢測0-150度溫度范圍(當然可以檢測負溫度),熱電偶可檢測0-1000度的溫度范圍(甚至更高)所以,前者是低溫檢測,后者是高溫檢測。
                    接線正確儀表在運行時,儀表上排數碼管顯示的溫度與實際測量的溫度相差40oC~70oC。甚至相差更大,說明儀表的分度號與熱電偶的分度號搞錯。按熱電偶分度號B、S、K、E等熱電偶的溫度(oC)與毫伏(MV)值的對應關系來看,同樣溫度(oC)的情況下,產生的毫伏值(MV)B分度號最小,S分度號次小,K分度號較大,E分度號最大,按照此原理來判別。
                    對于測量管道中心流體溫度的熱電偶,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測流體的管道直徑是200毫米
                    當測量原件插入深度超過1m時,應盡可能垂直安裝,或加裝支撐架和保護套管.
                    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8~10倍;
                    時間常數與傳熱系數成反比,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,除增加傳熱系數以外,最有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中,通常采用導熱性能好的材料,管壁薄、內徑小的保護套管。在較精密的溫度測量中對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發生斷裂,可采取保護管淺插方式或采用熱套式熱電偶
                    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)延伸到溫度比較穩定的控制室內,連接到儀表端子上。
                      
                    熱電偶參考電極定律
                    目前電廠,水泥廠,化工冶煉廠等高溫耐磨領域首選溫度測量保護管.主要技術參數電氣出口:M20×1.5,NPT1/2耐磨頭硬度:HRC60-65防護等級:IP65
                    為了使熱電偶和熱電阻的測量端與被測介質之間有充分的熱交換,應合理選擇測點位置,盡量避免在閥門,彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電偶或熱電阻.
                    淺插式的熱電偶保護套管,其插入主蒸汽管道的深度應不小于75mm;熱套式熱電偶的標準插入深度為100mm;
                    熱電阻短路和斷路用萬用表可判斷,在運行中,懷疑短路,只要將電阻端拆下一個線頭看顯示儀表,如到最大,熱電阻短路回零,導線短路,保證正常連接和配置時,表值顯示低或不穩,保護管可能性進水了顯示最大
                    對熱電偶與熱電阻的安裝,應注意有利于測溫準確,安全可考及維修方便,而且不影響設備運行和銷售操作.要滿足以上要求
                    由于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。
                    熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極,使熱電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,鈦合金。因此,還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。
                    所以應盡可能采用熱電極較細、保護管直徑較小的熱電偶。測溫環境許可時,甚至可將保護管取去。
                      
                    熱電偶輸入產生故障判別法
                    檢查時,要使熱電偶與二次表分開,用工具短接二次表上的補償線,表指示室溫再短接熱電偶接線端子,表批示熱電偶所在的環境溫度(不是,補償線有故障),再用萬用表mv檔大體估量熱電偶的熱電勢(如正常,請檢查工藝)。
                    對熱電偶與熱電阻的安裝,應注意有利于測溫準確,安全可考及維修方便,而且不影響設備運行和銷售操作.要滿足以上要求
                    帶有保護套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度:
                      
                    安裝不當引入的誤差
                    信號的性質,熱電阻本身是電阻,溫度的變化,使電阻產生正的或者是負的阻值變化;
                    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。
                    熱電偶或熱電阻插入深度應選擇100毫米;
                    帶有保護套管的熱電偶和熱電阻有傳熱和散熱損失,為了減少測量誤差,熱電偶和熱電阻應該有足夠的插入深度:
                    現在正常使用鉑熱電阻Pt100,(也有Pt50、100和50代表熱電阻在0度時的阻值。在舊分度號中用BA1,BA2來表示,BA1在0度時阻值為46歐姆
                    在熱電偶回路中接入中間導體(第三導體),只要中間導體兩端溫度相同,中間導體的引入對熱電偶回路總電勢沒有影響,這就是中間導體定律。
                      
                    把上述故障儀表的熱電偶拆去,換用旁邊運行正常的同種分度號儀表上接入的熱電偶,通電后,原故障儀表上排數碼管顯示發熱體溫度時,說明熱電偶內部連線開路,更換同類型熱電偶。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,要更換儀表。
                      
                    耐磨熱電偶是電廠循環流化訂鍋爐,沸騰鍋爐,粉磨煤機造氣爐和水泥廠系列窯頭,窯尾,爐頭罩及化工,冶煉等高溫耐磨環境較為理想的高技術類專用產品,G系列博采眾長,采用獨特的工藝配方,在失態平衡中制作出耐磨合金該產品與普通不銹鋼金屬,金屬陶瓷保護管,與市場上同類耐磨合金保護管相比,其使用壽命提高1-5倍.由于環境溫度差,溫控點過高,振動較大,鼓風機風速過高,磨損嚴重,造成溫度測量非常困難,使用壽命很短暫,一般的耐磨合金只有10-90天就磨透損壞,燒彎,折斷
                      
                    熱電偶熱惰性引入的誤差
                      
                    應用:由于熱電偶E-T之間通常呈非線性關系,當冷端溫度不為0℃時,不能利用已知回路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取熱端溫度值;也不能利用已知回路實際熱電勢E(t,t0)直接查表求取的溫度值,再加上冷端溫度確定熱端被測溫度值,需按中間溫度定律進行修正。
                    熱電偶必須由兩種不同的均質導體或半導體構成。若熱電極材料不均勻,由于溫度梯存在,將會產生附加熱電勢。
                    在選擇對熱電偶和熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點:
                    熱電偶內部連接開路,更換同類型熱電偶。否則有一定阻值,說明儀表輸入端有問題,應更換儀表。
                    對于高溫高壓和高速流體的溫度測量(如主蒸汽溫度),為了減小保護套對流體的阻力和防止保護套在流體作用下發生斷裂
                    假如需要測量是煙道內煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電偶或熱電阻插入深度1m即可.
                    在工業上也有用銅電阻,分度號為CU50和CU100,但測溫范圍較小,在一50~~150之間,在一些特殊場合還有銦電阻、錳電阻等)。
                    對于測量管道中心流體溫度的熱電偶,一般都應將其測量端插入到管道中心處(垂直安裝或傾斜安裝).如被測流體的管道直徑是200毫米,那熱電偶或熱電阻插入深度應選擇100毫米;
                    彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電偶或熱電阻.
                    熱電偶使用在溫度較高的環境,如鉑銠30---鉑銠6(B型)測量范圍為300度~~1600度,短期可測1800度。S型測一20~~1300(短期1600),K型測一50~~1000,短期1200).XK型一50~~600(800),E型一40~~800(900).還有J型,T型等。這類儀表一般用于500度以上的較高溫度,低溫區時輸出熱電勢很,當電勢小時,對抗干擾措施和二次表和要求很高,否則測量不準,還有,在較低的溫度區域,冷端溫度的變化和環境溫度的變化所引起的相對誤差就顯得很突出,不易得到全補償。
                    假如需要測量是煙道內煙氣的溫度,盡管煙道直徑為4m,熱電偶或熱電阻插入深度1m即可.
                    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以免引入干擾造成誤差;熱電阻斷路顯示最小短路。
                    在選擇對熱電偶和熱電阻的安裝部位和插入深度時要注意以下幾點:
                    造成熱電偶損壞,給用戶帶來很大的損失和不必要的麻煩,本公司銷售的G系列彌補了這個缺點.G系列抗沖刷,耐磨熱電偶經過數百廠家,每年近萬次的使用,反應很好,在很多場合具有領先同行的實力,完全可以同進口產品相媲美.該產品具有抗振,耐磨,耐腐蝕,靈敏度高,穩定性好,準確性高,使用壽命長等優點  
                    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
                    熱電偶的保護套管與壁間的間隔未填絕熱物質致使爐內熱溢出或冷空氣侵入,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堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準確性;
                    從材料上分,熱阻是一種金屬材料,具有溫度敏感變化的金屬材料,熱電偶是雙金屬材料,既兩種不同的金屬,由于溫度的變化,在兩個不同金屬絲的兩端產生電勢差。

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