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1、温度检测的主要方法和分类
2、热电偶、热电阻测温原理
3、温度变送器的简介
4、XTRM温度远传监测仪的使用与维护
温度是化工生产中既普遍而又十分重要的参数之一。任何一个化工生产过程,都伴随着物质的物理和化学性质的改变,都必然有能量的转化和交换,而热交换则是这些能量转换中最普遍的交换形式。因此,在很多化工反应的过程中,温度的测量和控制,常常是保证这些反应过程正常进行与安全运行的重要环节;它对产品产量和质量的提高都有很大的影响。
温度测量仪麦种类繁多,若按测量方式的不同,测温仪表可分为接触式和非接触式两大类。前者感温元件与被测介质直接接触,后者的感温元件却不与被测介质相接触。
接触式:测温元件与被测对象接触,依靠传热和对流进行热交换,达到平衡时二者的温度相等。是依据测温元件的某一物理性质随温度不同而变化的特性来间接测量温度的方法。测温元件的某一物理性质随温度的变化要足够大,便于检测与传送。是目前最常见的测温方法。
优点:结构简单、可靠,测温精度较高。
缺点:由于测温元件与被测对象必须经过充分的热交换且达到平衡后才能测量,这样容易破坏被测对象的温度场,同时带来测温过程的延迟现象,不适于测量热容量小的对象、极高温的对象、处于运动中的对象。
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测温方式
测温仪表
测温范围℃
主要特点
接
触
式
膨胀式
玻璃液体
-100~600
结构简单、使用方便、测量准确、价格低廉;测量上限和精度受玻璃质量的限制,易碎,不能远传
双金属
-80~600
结构紧凑、可靠;测量精度低、量程和使用范围有限
热电效应
热电偶
-200~1800
测温范围广、测量精度高、便于远距离、多点、集中检测和自动控制,应用广泛;需自由瑞温度补偿,在低温段测量精度较低
热阻效应
铂电阻
-200~600
测量精度高,便于远距离、多点、集中检测和自动控制,应用广泛;不能测高温
铜电阻
-50~150
半导体热敏电阻
-50~150
灵敏度高、体积小、结构简单、使用方便;互换性较差,测量范围有一定限制
非接触式
非接触式
辐射式
0~3500
不破坏温度场,测温范围大,响应块,可测运动物体的温度;易受外界环境的影响,标定较困难
一、热电偶的测温原理 热电偶温度计以热电偶作为感温元件,一般用于测量500℃以上的高温,长期使用时其测温上限可达1300℃,短期使用时可达1600℃,特殊材料制成的热电偶可测量的温度范围为2000~3000℃。如电厂生产过程中的主蒸汽温度、过热器管壁温度、烟气高温等都是采用热电偶来测量的。 热电偶具有性能稳定、测温高、结构简单、使用方便、经济耐用、容易维护和体积小等优点,还便于信号远传和实现多点切换测量,
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热电偶是由两根不同的导体或半导体材料(如上图中的A和B)焊接或绞接而成。焊接的一端称为热电偶的热端(测量端或工作端),和导线连接的一端称为热电偶的冷端(自由端)。组成热电偶的两根导体或半导体称作热电极。把热电偶的热端插入需要测温的生产设备中,冷端置于生产设备的外面,如果两端所处的温度不同(譬如,热端温度为t,冷瑞温度为to),则在热电偶回路中便会产生热电势E。该热电势E与热电偶两端的温度t和to均E有关。如果保持t。不变,则热电势E只是被测温度t的函数。用电测仪表测得E的数值后,便知道被测温度t的大小。
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2
3
1
t0
t
A
B
热电偶温度计测量线路
1、热电偶2、连接导线3、电测仪表
t0
二、热电偶的常见故障
。这主要是负责接线的人员一时的粗心造成,属人为因素。当出现热电偶的补偿导线接反情况时,操作员控制站上的显示通常比实际值偏大或偏小(根据通道测量回路而定)。
,造成信号回路接地。这主要是因为补偿导线较硬,而且在接线盒内又未被安放平整,处理故障时多次旋拧接线盒盖碰到补偿导线而将其磨破。此类故障反映在操作员控制站上其温度示值一般偏小。
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,反映在操作员控制站上的温度值信号异常。更换隔离器后正常。
以上是检修时经常碰到的问题,但在查找这些故障时,建议先用万用表在DCS的I/O端子柜上测量输入的电压值,这样可以迅速判断出是就地测量端问题还是DCS部分的问题,对于多点输入还可同另外几支热电偶信号进行比较。如判断不出再行解线测量其电阻值,通常热电偶的电阻值为100Ω左右。
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常见热电阻的外形和结构
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在水泥工业测温的场合中,热电阻是中低温区最常用的一种温度传感器:
铂热电阻的测温的范围:一般为零下200-800摄氏度。
铜热电阻的测温的范围:一般为零下40到140摄氏度。
其中,最常见的是PT100和Cu50。