热工测量及常规仪表热电偶.wps

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1、热工测量及常规仪表热工测量及常规仪表热电偶热电偶第一节 概述第一节 概述1 1、简介、简介 1.1 说明 内蒙古电厂热电偶主要使用K分度双支热电偶，主要用于管道及压力容器 上温度的远传显示。 本章主要从工作原理、 检查项目、 安装工艺、 检修项目及维护、 型号选择等方面进行分析说明。 热电偶的适用测量温度：01600 1.2 原理及用途 热电偶的测量原理是基于两种不同金属之间的热电现象，如果两种不同金 属连接点温度不同，就会在其回路内产生热电势，两接点的温差越大，产生的 热电势就越大。热电偶回路产生的热电势主要取决于不同金属连接两端的温差。 热电偶型号及冷端温度一定时，热电偶电势则同工作端温度

2、成单值对应的函数 关系。 热电偶是工业上常用的感温元件之一。 它是利用测量元件的热电特性把温度 物理量变成电压而实现温度测量的。 然后把测量的电压以温度值显示出来，使运 行人员及时观测并了解介质的温度变化情况和整个机组的运行工况，以指导运 行人员正确操作。热电偶计算公式是 T=t+au；其中 t为环境温度，a为热电偶系 数（电压随温度变化的斜率），u为实际测出的电压值（毫伏）。长山电厂主要 使用 K 型镍铬-镍硅热电偶，其计算公式为实测温度T=t+25*U，其中 t为环境温 度（补偿），U为实测热电偶电压毫伏值。 1.3 热电偶四大定律 热电偶的四个基本定律为：均质导体定律，中间导体定律，中间

3、温度定律， 参考电极定律。 1.3.1均质导体定律 由一种均质导体或半导体组成的闭合回路，不论导体或半导体的几何尺寸 及各处的温度分布如何，都不会产生热电势。 1.3.2中间导体定律 由不同材料组成的热电偶闭合回路中，若各种材料接触点的温度相同，则 回路热电势的总和等于零。 1.3.3中间温度定律 接点温度为t1和t2的热电偶，产生的热电势等于两支同性质热电偶在接点 温度分别为t1，t2和 t2，t3时产生的热电势的代数和，用公式表示为 EAB(t1 , t3)=EAB（t 1, t2）+ EAB（t2 , t3） 式中t2-中间温度 1.3.4参考电极定律使用高纯度铂丝做标准电极，假设镍铬-

4、镍硅热电偶的正负极分别和标准 电极配对，他们的值相加是等于这支镍铬-镍硅的值。 2 2、组成、组成 2.1热电偶：热电偶一般有热电极、绝缘材料、保护套管、接线盒等组成。 2.2热电偶的结构应能满足以下要求： 2.2.1两极间电气绝缘良好。2.2.2防止热电极不受环境中有害物质的影响。 2.2.3保证测量端与被测对象有良好的热接触。 2.2.4保证热电偶传感器以一定的强度和钢度安装于被测对象上。第二节 检查项目及安装工艺第二节 检查项目及安装工艺1 1、一般检查与质量要求、一般检查与质量要求 1.1用500V 兆欧表检查热电偶的绝缘： 正极、负极地20M 两对热电偶之间20M 1.2检查电极是不

5、是有裂纹、 脱层、 磨损，工作端有无小孔，表面是否光洁。 1.3保护套管检查: 不应有弯曲、 扭斜、 压扁、 堵塞、 裂纹、 沙眼、 磨损和严重 腐蚀等缺陷。 1.4用于高温高压介质中的套管，应具有材质检验报告，其材质和钢号应 符合规定要求。 做耐 1.25倍于工作压力的严密性试验时，5min内应无泄漏。 套管 内不应有渣质。 1.5感温件绝缘磁套管的内孔应光滑，接线盒、盖板、螺丝等应完整，铭牌 标志牌应清楚，各部分装配应牢固可靠。 1.6热电偶的热接点应焊接牢固，表面光滑，无气孔等缺陷。 1.7镍铬镍硅等廉金属热电偶电极不应有严重的腐蚀或机械损伤等缺陷。 1.8对于铠装热电偶检查到元件损坏只

6、能整体更换，并查找损坏的原因。 2 2、热电偶的安装注意事项、热电偶的安装注意事项 2.1应避免装在炉孔旁边或加热物体距离过近以及具有强磁场之处。 2.2热电偶的接线盒不应碰到被测介质的容器壁。 2.3热电偶的冷端温度一般不应超过100,并且避开可能被雨淋的地方。 2.4在安装高温高压热电偶时,一定严格保证其密封面的密封。 2.5带瓷保护套的热电偶,必须避免急冷急热,以防瓷管爆裂。 2.6测温元件在接线时一定要确保良好接触，拧紧空心螺栓，然后盖紧接 线盒盖子。对不得不漏在空中的测温元件最好加防雨措施以防雨淋损坏元件。为 保护热电偶补偿导线不受外来的机械损伤和外磁场的干扰，补偿导线应屏蔽， 并且

7、不得有曲折迂回的现象。 3 3、检定方法及标准、检定方法及标准 3.1 仪器设备 3.1.1一等、二等标准铂铑10铂热电偶各一支。 3.1.2参考端恒温器,恒温器内温度为(0.1)。 3.1.3管式炉常用最高温度为1200,最高均匀温场中心与炉子几何中心沿 轴线上偏离不大于10mm;在均匀温场长度不小于60mm,半径为14mm 范围内,任意 两点间温差不大于1。 3.1.4水、恒温槽，在有效工作温区内温差小于0.2。 3.1.4测量范围为:-30300的标准水银温度计一组，也可选用二等标准 铂电阻温度计。 注：300以上各点的校准，是在管形电炉中与标准热电偶比较进行的。 3.2 热电偶校准方法

8、3.2.1热电偶校准方法一般采用双极比较法（检定与数据处理方法见国家 计量检定规程JJG35184）。校准读数时，炉温对校准点温度的偏离不得超过 10。 3.2.2校验包括常用温度点在内，总数应不少于5点，上限点应高于使用最 高温度点50。 3.2.3为防止标准铂铑-铂热电偶与被校热电偶接触，标准热电偶工作端应 套上小直径薄壁磁保护管。 3.2.4被校热电偶与标准热电偶插入多孔镍或不锈钢块内，使其工作端处 于相同温度场中。 3.2.5热偶的冷端置于盛有油的玻璃管内，然后把试管置于盛有冰水混合 物的槽内（冰要均匀碎块以保证0），槽内温度用0.1分度的水银温度计测量。 注：在缺少冰槽时，可改用保温

9、桶保持自由端温度或用恒温箱恒定自由端 温度。 3.2.6当电炉温度升高到第一个校验点，炉温在5分钟内变化不超过 12 时，即可开始读数。 3.2.7读数前应检查电位计工作电流，读数时由标准热电偶开始至最后一 支，再从最后一支依次反读回来。 取每支热电偶两次读数的平均值，作为每支热 电偶的正式示值。 3.2.8根据冷端温度修正电势值，求的每支热电偶相应热电势下的温度值， 再求出每支热电偶的示值误差。 注：冷端温度补偿：由于冷端温度的变化对测量值有影响，所以要加冷端 补偿器对热电偶进行冷端温度补偿，以消除由环境温度的变化带来的测量误差。 被校准的热电偶，其热电势（冷端温度为0）对分度表的允许误差应

10、符 合表 1 的规定。热电偶名称等级测量端温度（）允许误差镍铬镍硅(K分度)400 4001.6 0.4%t400 4003 0.75%t 表1 注:t 为热电偶工作端温度 4 4、故障分析及处理方法、故障分析及处理方法故障现象原因分析检修方法热电势比实 际值小(显示 仪表指示偏 低)电偶内部电极漏电（短路）经检查若是由于潮湿所引起,则可将热电偶 烘干,若是由于瓷管绝缘不良,则应予以更新热电偶内部潮湿将热电偶保护套管和热电偶分别烘干,并检 查保护套管是否有漏气、 漏水现象、 对不合格 的保护套管应予以更新热电偶接线盒内接线柱间短路打开接线盒,把接线板刷干净补偿导线因绝缘烧坏而短路将短路点找出处

11、理或更换新的补偿导线热电偶的电极变质或热接点将要腐蚀断更换热电偶补偿导线与热电偶在型号上配接错误更换成同类型的补偿导线补偿导线与热电偶极性接反重新接正确热电偶安装位置和插入深度不符合要求改变安装位置和插入深度热电偶冷端温度过高冷端移开高温区热电偶型号与二次仪表型号不一致更改成同类型的热电势比实 际值大(显示 仪表偏高)热电偶的型号与二次仪表型号不符合更换成同类型的补偿导线型号与热电偶型号不符合更换成同类型的热电极变质更换热电偶热电偶安装方法.位置或插入深度不当按规定要求重新安装绝缘破坏造成外电源进入热电偶回路修复或更换绝缘材料补偿导线与热电极连接处两点温度不同处理补偿导线,使两接点温度相同有干

12、扰信号进入检查排除干扰源热电偶参考端温度偏高(测负温时)调整参考温度或进行修正测量仪表指 示值不稳定热电极在接线柱处接触不良重新接好热电偶有断续短路或接地现象将热电偶的热电极从保护套管中取出,找出 故障点并予以消除热电偶电极似断非断更换新电极热电偶安装不牢固,发生摆动安装牢固补偿导线有接地断续短路现象找出故障点并予以消除热电偶电势 误差大热电极变质更换热电极热电偶的安装位置与安装方法不当改变安装位置与安装方法热电偶的保护套管的表面积垢过多进行清理测量线路(热电偶和补偿导线)短路将短路处重新进行绝缘处理热电偶回路断线找到断线处,并重新连接接线柱松动拧紧接线柱5 5、检修项目及标准 、检修项目及标

13、准 5.1 机组大小修期间检修项目及标准 参照第五篇第一章仪表专业大小修项目：热电偶温度测量系统。 5.2 日常维护项目及标准 5.2.1外观检查 1）元件表面清洁，无油、无水、无尘。 2）外观良好，无腐蚀等现象。 3）电缆金属套管完好，固定牢固。 5.2.2接线检查 1）接线牢固，固定接线螺栓弹簧垫齐全。 2）引线孔、外盖密封应良好。第三节 接线及型号选择第三节 接线及型号选择1 1、型号表示型号表示 装配式热电偶 铠装式热电偶2 2、热电偶材质、分度号说明、热电偶材质、分度号说明热电偶名称热电偶分度温度范围铂铑 10-铂S0-1000/1100-1600铂铑30-铂铑 6B-镍铬-镍硅K0-400/400-1100镍铬-铜镍E-40-800铜-铜镍T-40-350铁-铜镍J-40-750铂铑 13-铂R0-1600