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      溫度儀表故障分析及處理辦法有哪些

      2020-07-30
             工業(yè)上常用的溫度檢測儀表分為兩大類:非接觸式測溫儀表(如:輻射式
      、紅外線)
      。接觸式測溫儀表(如:膨脹式
      、壓力式
      、熱電偶
      、熱電阻)
      。本文將對實(shí)際工作中溫度儀表出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析并說明處理辦法
      ,詳情請看下文


             1.熱電阻測溫計(jì)
             工業(yè)熱電阻的常見故障是工業(yè)熱電阻斷路和短路
      。一般斷路更常見,這是因?yàn)闊犭娮杞z較細(xì)所致

             斷路和短路是很容易判斷的
      ,可用萬用表的“×1Ω”檔,如測得的阻值小于R0
      ,則可能有短路的地方
      ;若萬用表指示為無窮大,則可判定電阻體已斷路
      。電阻體短路一般較易處理
      ,只要不影響電阻絲長短和粗細(xì),找到短路處進(jìn)行吹干
      ,加強(qiáng)絕緣即可
      。電阻體斷路修理必須要改變電阻絲的長短而影響電阻值,為此以更換新的電阻體為好
      ,若采用焊接修理
      ,焊接后要校驗(yàn)合格后才能使用

             2.熱電偶測溫計(jì)
             正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)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(bǔ)償導(dǎo)線接反
      ,用錯(cuò)及接線松動引起的常見誤差外(處理方法:正確使用補(bǔ)償導(dǎo)線
      ,緊固接線端子),安裝不正確
      ,熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差
      ,它們是熱電偶在使用中的主要誤差。
             2.1. 安裝不當(dāng)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(shí)溫度等
      ,換句話說
      ,熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8~10倍
      ;熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入
      ,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)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(zhǔn)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(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場
      ,所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)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(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時(shí)
      ,必須使熱電偶逆著流速方向安裝,而且充分與氣體接觸

             2.2. 絕緣變差而引入的誤差
             如熱電偶絕緣了
      ,保護(hù)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(yán)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(shí)可達(dá)上百度。
             2.3. 熱惰性引入的誤差
             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(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出
      。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶
      。測溫環(huán)境許可時(shí)
      ,甚至可將保護(hù)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(shí)際爐溫的差別也就越大
      。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時(shí)
      ,儀表顯示的溫度雖然波動很小,但實(shí)際爐溫的波動可能很大
      。為了準(zhǔn)確的測量溫度
      ,應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)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(shí)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
      ,通常采用導(dǎo)熱性能好的材料
      ,管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管
      。在較精密的溫度測量中
      ,使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞
      ,應(yīng)及時(shí)校正及更換

             2.4. 熱阻誤差
             高溫時(shí),如保護(hù)管上有一層煤灰
      ,塵埃附在上面
      ,則熱阻增加,阻礙熱的傳導(dǎo)
      ,這時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低
      。因此,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔
      ,以減小誤差。
             3.雙金屬溫度計(jì)
             雙金屬溫度計(jì)的工作原理是利用二種不同溫度膨脹系數(shù)的金屬
      ,一端焊接在固定點(diǎn)
      ,另一端當(dāng)溫度變化時(shí)扭曲變形,將其轉(zhuǎn)換成指針偏轉(zhuǎn)角度
      ,指示溫度

             在使用中如出現(xiàn)線性誤差,可通過調(diào)整溫度計(jì)后面的指針旋鈕來調(diào)整溫度指示不準(zhǔn)的問題
      ,調(diào)整后的溫度計(jì)經(jīng)校驗(yàn)合格后方可使用

             4.壓力式溫度計(jì)
             壓力式溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮來進(jìn)行溫度測量的,溫包、毛細(xì)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(dāng)溫包感受到溫度變化時(shí)
      ,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(jī)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
      、溫包體積小
      、反應(yīng)速度快、靈敏度高
      、讀數(shù)直觀等特點(diǎn)

             常用的壓力式溫度計(jì)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(yàn)合格后再使用。
             4.1. 常見故障
             溫度控制儀表就是通過熱電阻或者熱電偶控制被測對象進(jìn)行控制的的儀器
      ,其常見故障主要有以下幾點(diǎn):
             1)是安裝位置不當(dāng)
      ,使介質(zhì)無法與測量元件充分的熱交換,造成指示偏低
             2)是測溫點(diǎn)保溫不良
      ,造成局部散熱快,造成測溫處偏低于系統(tǒng)溫度
             3) 是接線松動
      ,接觸不良造成指示不準(zhǔn)。造成熱電阻偏高
      ,熱電偶偏低
             4)是短路故障。造成熱電阻偏低或最小
      ,熱電偶偏低或故障
             5) 是斷路(開路)故障。造成熱電阻指示最大
      ,熱點(diǎn)偶無指示
      、最小。
             此外
      ,在對溫度控制儀表系統(tǒng)故障進(jìn)行分析時(shí)
      ,要注意其系統(tǒng)儀表絕大多數(shù)選用的是電動儀表測量、指示以及控制
      ,測量滯后性較大

             4.2. 常見故障分析方法
             1)首先檢查溫度儀表系統(tǒng)的指示值,如果其指示值變化到最大或者變化到最小,可以判定是儀表系統(tǒng)故障
      ,其原因是溫度儀表系統(tǒng)測量一般具有較大的滯后性
      ,突然變化不會發(fā)生。溫控儀表的故障一是在熱電偶
      、熱電阻以及補(bǔ)償導(dǎo)線斷線上
      ,二是其變送器放大器出現(xiàn)失靈而導(dǎo)致故障。
             2)檢查溫度控制儀表系統(tǒng)指示值是不是不停的快速振蕩
      ,這種現(xiàn)象一般是可是控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的故障

             3)檢查溫度控制儀表系統(tǒng)指示值是否是大幅緩慢的波動,這種現(xiàn)象一般是是工藝操作變化造成的
      ,如果沒有工藝操作變化狀態(tài)存在
      ,可以判定為儀表控制系統(tǒng)自身出現(xiàn)了故障。
             4)判定溫度控制系統(tǒng)身的故障后
      ,先對儀表的調(diào)節(jié)閥輸入信號進(jìn)行檢查
      ,看是否有變化,如果輸入信號沒有變化
      ,而調(diào)節(jié)閥已經(jīng)動作
      ,可以判定是調(diào)節(jié)閥膜頭膜片發(fā)生泄漏故障;檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號
      ,如果輸入信號沒有發(fā)生變化
      ,而輸出信號在變化,則判定是儀表的定位器出現(xiàn)了故障
      ;檢查儀表定位器的輸入信號與儀表的調(diào)節(jié)器輸出信號
      ,如果調(diào)節(jié)器輸入信號沒有變化,輸出信號在變化
      ,可以判定是儀表的調(diào)節(jié)器自身出了故障


                                                                                         本文章內(nèi)容來源于中國儀表網(wǎng)