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设备温控的解析
专栏:行业技术动态
发布日期:2021-10-11
阅读量:104
作者:万举机械
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1热电阻温度测量热电阻器常见故障为工业用热电堵路和短路。为了减少误差,应保持热电偶保护管外部清洁。另外,在对温控仪表系统故障进行分析时,应注意其系统仪表大多选用电测、指示及控制,测量滞后性较大。

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热电阻温度测量

热电阻器常见故障为工业用热电堵路和短路。普通断口比较常见,这是由于热电阻丝比较细。

断线和短路很容易判断,可用万用表的“×1Ω”档,如果测得的阻值小于R0,则可能存在短路;如果万用表显示为无限大,则可以判定电阻体已被切断。电阻体短路一般比较容易处理,只要不影响电阻丝的长度和粗细,找到短路的地方进行吹干,加强绝缘。电阻体断路维修必须要改变电阻丝长度而影响电阻值,应更换新电阻,如要进行焊接修复,应在焊接完成后经检验合格后方可使用。温差电阻测温系统在运行中常见的故障及处理方法如下:

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温差电偶温度计

合理地使用热电偶不仅能准确地获得产品的温度数值,确保产品合格,还能节省材料消耗,节约资金,保证产品质量。除补偿导线接反、使用错误、接线松脱造成的常见误差外(处理方法:正确使用补偿导线,紧固接线端子)、安装不当、热导率和时间滞后等误差,是热电偶使用时的主要误差。

2.1.错误的安装带来的错误

例如热电偶安装位置和插入深度不能反映炉膛实际温度等,换言之,热电偶不能放置在太靠近门和加热的地方,插入的深度至少为保护管直径的8~10倍;热电偶的保护套管与炉壁之间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁之间的间隙未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶保护管和炉壁之间的间隙未填绝热物质导致炉内热溢出或冷空气侵入,因此热电偶在炉体上安装热电偶和热电偶安装时要尽量避开强磁场和强磁场安装在同一根导管内,否则会产生误差。

2.2.绝缘变差引起的误差

如果热电偶绝缘,保护管和拉线板的污垢或盐渣过多,则造成热电偶极间与炉壁绝缘不良,在高温下更严重,这不仅会造成热电势损耗,还会引入干扰,造成误差有时达数百度。

2.3.热惰性引起的误差

当快速测量时,由于热电偶的热惰性,仪器的指示值落后于测温的变化,这种影响尤其突出。因此,在可能的情况下,应使用热电极细、保护管直径较小的热电偶。当温度测量环境许可时,甚至可以将保护管取出。热电偶测得的温度波动幅度比炉温波动幅度小,原因是测量滞后。随着测量滞后的增大,热电偶波动幅度将减小,与实际炉温差异也随之增大。大时间常数热电偶测温或控温时,仪表显示温度虽然波动较小,但实际炉温波动较大。为精确测量温度,应选用小时间常数的热电偶。该时间常数与换热系数成反比,热端直径、材料密度和比热等因素成正比,如要减少时间常数,除提高传热系数外,最有效的方法是尽量减小热端的尺寸。应用时,通常采用导热性好的材料,管壁薄内径小的保护套管。对于精密测温时,采用无保护套的裸丝热电偶,但热电偶容易损坏,应及时校正并更换。

2.4.热阻力误差

在高温下,如保护管上有一层煤灰,尘埃附着在上面,就会增加热阻,阻碍热传导,此时温度示值比被测温度的真值低。为了减少误差,应保持热电偶保护管外部清洁。

工业热电偶的常见故障及处理方法

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双金属温度表

双金属温度表的工作原理是使用两种具有不同温度膨胀系数的金属,一端焊接在固定点,另一端在温度变化时扭曲变形,将其转化为指针偏转角度,指示温度。

当使用中出现线性误差时,可通过调节温度计后部的指针旋钮调节温度指示不准确的问题,调整后的温度表经校验合格后才能使用。

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高压温度计

压力式温度计是利用液体的热胀冷缩来测量温度,由温包、毛细管、弹簧管组成的密封系统内充满测温介质,当温包感受到温度变化时,密封系统内的压力随液体体积的变化而变化,引起弹簧管曲率的变化使其自由端产生位移,再通过连杆和传动机构带动指针转动,在表度盘上指示温度。该仪器具有线性刻度、温包体积小、反应速度快、灵敏度高、读数直观等特点。

常见的压力式温度表一般故障是指针不动,指示偏差大,对于指针卡涩的,可以用起针器将指针拔出来,重新定针校验合格后再使用。

4.1.常见故障

温控仪表是指用热阻或热电偶控制被测对象进行控制的仪器,其常见故障有以下几个方面:

安装位置不当,使介质不能与测量元件进行充分的热交换,造成指示偏低;

温度测量点保温不良,造成局部散热快,造成测温处偏低于系统温度;

接线松动,接触不良,导致指示不准确。导致热电阻高,热电偶偏低;

::短路故障。温差电阻值过低或过小,热电偶过低或故障;

::为断路(开路)故障。导致热电阻指示最大,热点偶无指示,最小。

另外,在对温控仪表系统故障进行分析时,应注意其系统仪表大多选用电测、指示及控制,测量滞后性较大。

4.2.常见故障分析方法

1)首先检查温度计系统的指示值,如其指示值变化最大或变化最小,就可判定为仪表系统故障,其原因是温度表系统测量值有较大滞后性,不宜出现突发性变化。温度控制仪表的故障一是热电偶、热电阻和补偿导线断线,二是其传输放大器发生故障而引起的故障。

2)检查温控仪表系统指示值是否持续快速振荡,这一现象通常是由于控制参数 PID调整不当所致。

3)检查温控仪表系统指示值是否急剧缓慢波动,这种现象一般是由于工艺操作改变引起的,如果没有工艺操作改变状态存在,可以判定为仪表控制系统本身发生了故障。

4)判断出温控系统身的故障后,首先检查仪表的调节阀输入信号,看是否有变化;如果输入信号没有变化,而且调节阀已经动作,可以判断是调节阀膜头膜片泄漏故障;检查调节阀定位器定位器输入信号,如果输入信号没有发生变化,而输出信号在变化,则判定是仪表定位器出现故障;

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