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設(shè)備溫控的解析
專欄:行業(yè)技術(shù)動態(tài)
發(fā)布日期:2021-10-11
閱讀量:2329
作者:萬舉機(jī)械
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1熱電阻溫度測量熱電阻器常見故障為工業(yè)用熱電堵路和短路。為了減少誤差,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部清潔。另外,在對溫控儀表系統(tǒng)故障進(jìn)行分析時(shí),應(yīng)注意其系統(tǒng)儀表大多選用電測、指示及控制,測量滯后性較大。

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熱電阻溫度測量

熱電阻器常見故障為工業(yè)用熱電堵路和短路。普通斷口比較常見,這是由于熱電阻絲比較細(xì)。

斷線和短路很容易判斷,可用萬用表的“×1Ω”檔,如果測得的阻值小于R0,則可能存在短路;如果萬用表顯示為無限大,則可以判定電阻體已被切斷。電阻體短路一般比較容易處理,只要不影響電阻絲的長度和粗細(xì),找到短路的地方進(jìn)行吹干,加強(qiáng)絕緣。電阻體斷路維修必須要改變電阻絲長度而影響電阻值,應(yīng)更換新電阻,如要進(jìn)行焊接修復(fù),應(yīng)在焊接完成后經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。溫差電阻測溫系統(tǒng)在運(yùn)行中常見的故障及處理方法如下:

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溫差電偶溫度計(jì)

合理地使用熱電偶不僅能準(zhǔn)確地獲得產(chǎn)品的溫度數(shù)值,確保產(chǎn)品合格,還能節(jié)省材料消耗,節(jié)約資金,保證產(chǎn)品質(zhì)量。除補(bǔ)償導(dǎo)線接反、使用錯(cuò)誤、接線松脫造成的常見誤差外(處理方法:正確使用補(bǔ)償導(dǎo)線,緊固接線端子)、安裝不當(dāng)、熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差,是熱電偶使用時(shí)的主要誤差。

2.1.錯(cuò)誤的安裝帶來的錯(cuò)誤

例如熱電偶安裝位置和插入深度不能反映爐膛實(shí)際溫度等,換言之,熱電偶不能放置在太靠近門和加熱的地方,插入的深度至少為保護(hù)管直徑的8~10倍;熱電偶的保護(hù)套管與爐壁之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)管和爐壁之間的間隙未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶保護(hù)管和爐壁之間的間隙未填絕熱物質(zhì)導(dǎo)致爐內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入,因此熱電偶在爐體上安裝熱電偶和熱電偶安裝時(shí)要盡量避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)磁場安裝在同一根導(dǎo)管內(nèi),否則會產(chǎn)生誤差。

2.2.絕緣變差引起的誤差

如果熱電偶絕緣,保護(hù)管和拉線板的污垢或鹽渣過多,則造成熱電偶極間與爐壁絕緣不良,在高溫下更嚴(yán)重,這不僅會造成熱電勢損耗,還會引入干擾,造成誤差有時(shí)達(dá)數(shù)百度。

2.3.熱惰性引起的誤差

當(dāng)快速測量時(shí),由于熱電偶的熱惰性,儀器的指示值落后于測溫的變化,這種影響尤其突出。因此,在可能的情況下,應(yīng)使用熱電極細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。當(dāng)溫度測量環(huán)境許可時(shí),甚至可以將保護(hù)管取出。熱電偶測得的溫度波動幅度比爐溫波動幅度小,原因是測量滯后。隨著測量滯后的增大,熱電偶波動幅度將減小,與實(shí)際爐溫差異也隨之增大。大時(shí)間常數(shù)熱電偶測溫或控溫時(shí),儀表顯示溫度雖然波動較小,但實(shí)際爐溫波動較大。為精確測量溫度,應(yīng)選用小時(shí)間常數(shù)的熱電偶。該時(shí)間常數(shù)與換熱系數(shù)成反比,熱端直徑、材料密度和比熱等因素成正比,如要減少時(shí)間常數(shù),除提高傳熱系數(shù)外,最有效的方法是盡量減小熱端的尺寸。應(yīng)用時(shí),通常采用導(dǎo)熱性好的材料,管壁薄內(nèi)徑小的保護(hù)套管。對于精密測溫時(shí),采用無保護(hù)套的裸絲熱電偶,但熱電偶容易損壞,應(yīng)及時(shí)校正并更換。

2.4.熱阻力誤差

在高溫下,如保護(hù)管上有一層煤灰,塵埃附著在上面,就會增加熱阻,阻礙熱傳導(dǎo),此時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低。為了減少誤差,應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部清潔。

工業(yè)熱電偶的常見故障及處理方法

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雙金屬溫度表

雙金屬溫度表的工作原理是使用兩種具有不同溫度膨脹系數(shù)的金屬,一端焊接在固定點(diǎn),另一端在溫度變化時(shí)扭曲變形,將其轉(zhuǎn)化為指針偏轉(zhuǎn)角度,指示溫度。

當(dāng)使用中出現(xiàn)線性誤差時(shí),可通過調(diào)節(jié)溫度計(jì)后部的指針旋鈕調(diào)節(jié)溫度指示不準(zhǔn)確的問題,調(diào)整后的溫度表經(jīng)校驗(yàn)合格后才能使用。

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高壓溫度計(jì)

壓力式溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮來測量溫度,由溫包、毛細(xì)管、彈簧管組成的密封系統(tǒng)內(nèi)充滿測溫介質(zhì),當(dāng)溫包感受到溫度變化時(shí),密封系統(tǒng)內(nèi)的壓力隨液體體積的變化而變化,引起彈簧管曲率的變化使其自由端產(chǎn)生位移,再通過連桿和傳動機(jī)構(gòu)帶動指針轉(zhuǎn)動,在表度盤上指示溫度。該儀器具有線性刻度、溫包體積小、反應(yīng)速度快、靈敏度高、讀數(shù)直觀等特點(diǎn)。

常見的壓力式溫度表一般故障是指針不動,指示偏差大,對于指針卡澀的,可以用起針器將指針拔出來,重新定針校驗(yàn)合格后再使用。

4.1.常見故障

溫控儀表是指用熱阻或熱電偶控制被測對象進(jìn)行控制的儀器,其常見故障有以下幾個(gè)方面:

安裝位置不當(dāng),使介質(zhì)不能與測量元件進(jìn)行充分的熱交換,造成指示偏低;

溫度測量點(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;

接線松動,接觸不良,導(dǎo)致指示不準(zhǔn)確。導(dǎo)致熱電阻高,熱電偶偏低;

::短路故障。溫差電阻值過低或過小,熱電偶過低或故障;

::為斷路(開路)故障。導(dǎo)致熱電阻指示最大,熱點(diǎn)偶無指示,最小。

另外,在對溫控儀表系統(tǒng)故障進(jìn)行分析時(shí),應(yīng)注意其系統(tǒng)儀表大多選用電測、指示及控制,測量滯后性較大。

4.2.常見故障分析方法

1)首先檢查溫度計(jì)系統(tǒng)的指示值,如其指示值變化最大或變化最小,就可判定為儀表系統(tǒng)故障,其原因是溫度表系統(tǒng)測量值有較大滯后性,不宜出現(xiàn)突發(fā)性變化。溫度控制儀表的故障一是熱電偶、熱電阻和補(bǔ)償導(dǎo)線斷線,二是其傳輸放大器發(fā)生故障而引起的故障。

2)檢查溫控儀表系統(tǒng)指示值是否持續(xù)快速振蕩,這一現(xiàn)象通常是由于控制參數(shù) PID調(diào)整不當(dāng)所致。

3)檢查溫控儀表系統(tǒng)指示值是否急劇緩慢波動,這種現(xiàn)象一般是由于工藝操作改變引起的,如果沒有工藝操作改變狀態(tài)存在,可以判定為儀表控制系統(tǒng)本身發(fā)生了故障。

4)判斷出溫控系統(tǒng)身的故障后,首先檢查儀表的調(diào)節(jié)閥輸入信號,看是否有變化;如果輸入信號沒有變化,而且調(diào)節(jié)閥已經(jīng)動作,可以判斷是調(diào)節(jié)閥膜頭膜片泄漏故障;檢查調(diào)節(jié)閥定位器定位器輸入信號,如果輸入信號沒有發(fā)生變化,而輸出信號在變化,則判定是儀表定位器出現(xiàn)故障;

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