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    知識||溫度儀表的故障解析

    文字:[大][中][小] 手機頁面二維碼 2020/7/24     瀏覽次數:    
    實際可行的為儀表工/自控/熱工解決檢修時問題

    1、熱電阻測溫計

    工業熱電阻的常見故障是工業熱電阻斷路和短路。一般斷路更常見,這是因為熱電阻絲較細所致。

    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,找到短路處進行吹干,加強絕緣即可。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,焊接后要校驗合格后才能使用。熱電阻測溫系統在運行中常見故障及處理方法如下表:
    2、熱電偶測溫計

    正確使用熱電偶不但可以準確得到溫度的數值,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。除了補償導線接反,用錯及接線松動引起的常見誤差外(處理方法:正確使用補償導線,緊固接線端子),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。

    2.1. 安裝不當引入的誤差

    如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實溫度等,換句話說,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;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;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。

    2.2. 絕緣變差而引入的誤差

    如熱電偶絕緣了,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,在進行快速測量時這種影響尤為突出。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。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。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。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,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。

    2.4. 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。因此,應保持熱電偶保護管外部的清潔,以減小誤差。

    工業熱電偶常見故障及處理方法:



    3、雙金屬溫度計

    雙金屬溫度計的工作原理是利用二種不同溫度膨脹系數的金屬,一端焊接在固定點,另一端當溫度變化時扭曲變形,將其轉換成指針偏轉角度,指示溫度。

    在使用中如出現線性誤差,可通過調整溫度計后面的指針旋鈕來調整溫度指示不準的問題,調整后的溫度計經校驗合格后方可使用。

    4、壓力式溫度計

    壓力式溫度計是利用液體的熱脹冷縮來進行溫度測量的,溫包、毛細管和彈簧管組成的密閉系統內充滿了測溫介質--液體,當溫包感受到溫度變化時,密閉系統內的壓力因液體體積發生變化而變化,引起彈簧管曲率變化使其自由端產生位移,再通過連桿和傳動機構帶動指針轉動,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、反應速度快、靈敏度高、讀數直觀等特點。

    常用的壓力式溫度計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行控制的的儀器,其常見故障主要有以下幾點:

    · 是安裝位置不當,使介質無法與測量元件充分的熱交換,造成指示偏低;

    · 是測溫點保溫不良,造成局部散熱快,造成測溫處偏低于系統溫度;

    · 是接線松動,接觸不良造成指示不準。造成熱電阻偏高,熱電偶偏低;

    · 是短路故障。造成熱電阻偏低或最小,熱電偶偏低或故障;

    · 是斷路(開路)故障。造成熱電阻指示最大,熱點偶無指示、最小。

    此外,在對溫度控制儀表系統故障進行分析時,要注意其系統儀表絕大多數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故障,其原因是溫度儀表系統測量一般具有較大的滯后性,突然變化不會發生。溫控儀表的故障一是在熱電偶、熱電阻以及補償導線斷線上,二是其變送器放大器出現失靈而導致故障。

    2)檢查溫度控制儀表系統指示值是不是不停的快速振蕩,這種現象一般是可是控制參數PID調整不當導致的故障。

    3)檢查溫度控制儀表系統指示值是否是大幅緩慢的波動,這種現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存在,可以判定為儀表控制系統自身出現了故障。

    4)判定溫度控制系統身的故障后,先對儀表的調節閥輸入信號進行檢查,看是否有變化,如果輸入信號沒有變化,而調節閥已經動作,可以判定是調節閥膜頭膜片發生泄漏故障;檢查調節閥定位器輸入信號,如果輸入信號沒有發生變化,而輸出信號在變化,則判定是儀表的定位器出現了故障;檢查儀表定位器的輸入信號與儀表的調節器輸出信號,如果調節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節器自身出了故障。
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