1、u 溫度是化工生產(chǎn)中既普遍而又十分重要的參數(shù)之一。任何一個(gè)化工生產(chǎn)過程，都伴隨著物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的改變，都必然有能量的轉(zhuǎn)化和交換，而熱交換則是這些能量轉(zhuǎn)換中最普遍的交換形式。因此，在很多化工反應(yīng)的過程中，溫度的測(cè)量和控制，常常是保證這些反應(yīng)過程正常進(jìn)行與安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)；它對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的提高都有很大的影響。u溫度測(cè)量儀麥種類繁多，若按測(cè)量方式的不同，測(cè)溫儀表可分為接觸式和非接觸式兩大類。前者感溫元件與被測(cè)介質(zhì)直接接觸，后者的感溫元件卻不與被測(cè)介質(zhì)相接觸。u接觸式：測(cè)溫元件與被測(cè)對(duì)象接觸，依靠傳熱和對(duì)流進(jìn)行熱交換，達(dá)到平衡時(shí)二者的溫度相等。是依據(jù)測(cè)溫元件的某一物理性質(zhì)隨溫度不同而變化的

2、特性來間接測(cè)量溫度的方法。測(cè)溫元件的某一物理性質(zhì)隨溫度的變化要足夠大，便于檢測(cè)與傳送。是目前最常見的測(cè)溫方法。u優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、可靠，測(cè)溫精度較高。u缺點(diǎn)：由于測(cè)溫元件與被測(cè)對(duì)象必須經(jīng)過充分的熱交換且達(dá)到平衡后才能測(cè)量，這樣容易破壞被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)，同時(shí)帶來測(cè)溫過程的延遲現(xiàn)象，不適于測(cè)量熱容量小的對(duì)象、極高溫的對(duì)象、處于運(yùn)動(dòng)中的對(duì)象。3u非接觸式：測(cè)溫元件不與被測(cè)對(duì)象接觸，而是通過熱輻射進(jìn)行熱交換，或測(cè)溫元件接收被測(cè)對(duì)象的部分熱輻射能，由熱輻射能大小推出被測(cè)對(duì)象的溫度。u優(yōu)點(diǎn)：從原理上講測(cè)量范圍從超低溫到極高溫，不破壞被測(cè)對(duì)象溫度場(chǎng)。非接觸式測(cè)溫響應(yīng)快，對(duì)被測(cè)對(duì)象干擾小，可用于測(cè)量運(yùn)動(dòng)的被測(cè)對(duì)

3、象和有強(qiáng)電磁干擾、強(qiáng)腐蝕的場(chǎng)合。u缺點(diǎn)：容易受到外界因素的干擾，測(cè)量誤差較大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴。 45測(cè)溫方式測(cè)溫方式 測(cè)溫儀表測(cè)溫儀表 測(cè)溫范圍測(cè)溫范圍 主要特點(diǎn)主要特點(diǎn) 接接觸觸式式 膨脹式膨脹式 玻璃液體玻璃液體 100600 結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉；結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確、價(jià)格低廉；測(cè)量上限和精度受玻璃質(zhì)量的限制，易碎，不測(cè)量上限和精度受玻璃質(zhì)量的限制，易碎，不能遠(yuǎn)傳能遠(yuǎn)傳 雙金屬雙金屬 80600 結(jié)構(gòu)緊湊、可靠；測(cè)量精度低、量程和使用范結(jié)構(gòu)緊湊、可靠；測(cè)量精度低、量程和使用范圍有限圍有限 熱電效熱電效應(yīng)應(yīng) 熱電偶熱電偶 2001800 測(cè)溫范圍廣、測(cè)量

4、精度高、便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、測(cè)溫范圍廣、測(cè)量精度高、便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；需自由瑞溫集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；需自由瑞溫度補(bǔ)償，在低溫段測(cè)量精度較低度補(bǔ)償，在低溫段測(cè)量精度較低 熱阻效熱阻效應(yīng)應(yīng) 鉑電阻鉑電阻 200600 測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和測(cè)量精度高，便于遠(yuǎn)距離、多點(diǎn)、集中檢測(cè)和自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；不能測(cè)高溫自動(dòng)控制，應(yīng)用廣泛；不能測(cè)高溫 銅電阻銅電阻 50150 半導(dǎo)體熱半導(dǎo)體熱敏電阻敏電阻 50150 靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便；互靈敏度高、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便；互換性較差，測(cè)量范圍有一定限制換性較差，測(cè)量范圍有一定限制

5、非非接接觸觸式式 非接觸非接觸式式 輻射式輻射式 03500 不破壞溫度場(chǎng)，測(cè)溫范圍大，響應(yīng)塊，可測(cè)運(yùn)不破壞溫度場(chǎng)，測(cè)溫范圍大，響應(yīng)塊，可測(cè)運(yùn)動(dòng)物體的溫度；易受外界環(huán)境的影響，標(biāo)定較動(dòng)物體的溫度；易受外界環(huán)境的影響，標(biāo)定較困難困難 u 一、熱電偶的測(cè)溫原理 熱電偶溫度計(jì)以熱電偶作為感溫元件，一般用于測(cè)量500以上的高溫，長期使用時(shí)其測(cè)溫上限可達(dá)1300，短期使用時(shí)可達(dá)1600，特殊材料制成的熱電偶可測(cè)量的溫度范圍為20003000。如電廠生產(chǎn)過程中的主蒸汽溫度、過熱器管壁溫度、煙氣高溫等都是采用熱電偶來測(cè)量的。 熱電偶具有性能穩(wěn)定、測(cè)溫高、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、經(jīng)濟(jì)耐用、容易維護(hù)和體積小等優(yōu)點(diǎn)，

6、還便于信號(hào)遠(yuǎn)傳和實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)切換測(cè)量， 6u熱電偶是由兩根不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料(如上圖中的A和B)焊接或絞接而成。焊接的一端稱為熱電偶的熱端(測(cè)量端或工作端)，和導(dǎo)線連接的一端稱為熱電偶的冷端 (自由端)。組成熱電偶的兩根導(dǎo)體或半導(dǎo)體稱作熱電極。把熱電偶的熱端插入需要測(cè)溫的生產(chǎn)設(shè)備中，冷端置于生產(chǎn)設(shè)備的外面，如果兩端所處的溫度不同(譬如，熱端溫度為t，冷瑞溫度為to)，則在熱電偶回路中便會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)E。該熱電勢(shì)E與熱電偶兩端的溫度t和to均E有關(guān)。如果保持t。不變，則熱電勢(shì)E只是被測(cè)溫度t的函數(shù)。用電測(cè)儀表測(cè)得E的數(shù)值后，便知道被測(cè)溫度t的大小。7u2u3u1t0utuAuB熱電偶溫度計(jì)測(cè)量線路

7、1、熱電偶 2、連接導(dǎo)線 3、電測(cè)儀表t0二、熱電偶的常見故障a熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線接反。這主要是負(fù)責(zé)接線的人員一時(shí)的粗心造成，屬人為因素。當(dāng)出現(xiàn)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線接反情況時(shí)，操作員控制站上的顯示通常比實(shí)際值偏大或偏小（根據(jù)通道測(cè)量回路而定）。b熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣層被磨破，造成信號(hào)回路接地。這主要是因?yàn)檠a(bǔ)償導(dǎo)線較硬，而且在接線盒內(nèi)又未被安放平整，處理故障時(shí)多次旋擰接線盒蓋碰到補(bǔ)償導(dǎo)線而將其磨破。此類故障反映在操作員控制站上其溫度示值一般偏小。8uc接線盒內(nèi)接線端子接觸不良。因補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶的導(dǎo)線都比較硬，所以現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)緊固接線比較困難，有時(shí)候開始把導(dǎo)線擰緊了但過段時(shí)間隨著導(dǎo)線的變形又松了。此類故

8、障反映在操作員控制站上的溫度示值為無顯示或顯示值超量程。ud補(bǔ)償電阻故障。此類故障表現(xiàn)為熱電偶接上后溫度顯示值緩慢上升或下降。ue信號(hào)屏蔽系統(tǒng)DCS柜內(nèi)接地不良。此類故障極容易造成電荷在信號(hào)線上積累，引起信號(hào)漂移或晃動(dòng)。由于該問題故障點(diǎn)較難查明，通常的處理方法是解開信號(hào)線，對(duì)其進(jìn)行對(duì)地放電處理。9uf溫度輸入信號(hào)經(jīng)隔離器后故障，反映在操作員控制站上的溫度值信號(hào)異常。更換隔離器后正常。u以上是檢修時(shí)經(jīng)常碰到的問題，但在查找這些故障時(shí)，建議先用萬用表在DCS 的I/O端子柜上測(cè)量輸入的電壓值，這樣可以迅速判斷出是就地測(cè)量端問題還是DCS部分的問題，對(duì)于多點(diǎn)輸入還可同另外幾支熱電偶信號(hào)進(jìn)行比較。如判

9、斷不出再行解線測(cè)量其電阻值，通常熱電偶的電阻值為100左右。1011 熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)量精確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。 熱電阻的測(cè)溫原理：熱電阻的測(cè)溫原理：熱電阻的測(cè)溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。熱電阻大都由純金屬材料制成，目前應(yīng)用最多的是鉑和銅，現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。熱電阻通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它二次儀表上。12常見熱電阻的外形和結(jié)構(gòu)1314在水泥工業(yè)測(cè)溫的場(chǎng)合中，熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種在水泥工業(yè)

10、測(cè)溫的場(chǎng)合中，熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種溫度傳感器溫度傳感器: : 鉑熱電阻的測(cè)溫的范圍：一般為零下鉑熱電阻的測(cè)溫的范圍：一般為零下200-800200-800攝氏度攝氏度。 銅熱電阻的測(cè)溫的范圍：一般為零下銅熱電阻的測(cè)溫的范圍：一般為零下4040到到140140攝氏度攝氏度。其中，最常見的是其中，最常見的是PT100PT100和和Cu50Cu50。15uPT100PT100分度表分度表16 熱電阻是把溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻值變化的一次元件，通常需要把電阻信號(hào)通過引線傳遞到計(jì)算機(jī)控制裝置或者其它一次儀表上。工業(yè)用熱電阻安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，與控制室之間存在一定的距離，因此熱電阻的引線對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)有較大

11、的影響。17目前熱電阻的引線主要有三種方式 二線制：在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號(hào)的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r，r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān)，因此這種引線方式只適用于測(cè)量精度較低的場(chǎng)合 18三線制：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。四線制：在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制，19其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I，把R轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)U，再通過另兩根引線把U引至二次儀表。可見這種引線方式可完全消除

12、引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測(cè)。熱電阻采用三線制接法。采用三線制是為了消除連接導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差。20 這是因?yàn)闇y(cè)量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線（從熱電阻到中控室）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。采用三線制，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測(cè)量誤差。工業(yè)上一般都采用三線制接法。熱電偶產(chǎn)生的是毫伏信號(hào)，不存在這個(gè)問題。 21 1)按照儀表接線圖進(jìn)行正確接線通電后，儀表先顯示熱電阻分度號(hào)，接著顯示儀表量程的范圍，再測(cè)儀表下排

13、數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度，儀表上排數(shù)碼管顯示測(cè)量溫度。若如儀表的上排數(shù)碼管顯示不是發(fā)熱體溫度，而是“OVER”、“0000”或“000”等狀況，說明儀表輸入部位產(chǎn)生故障,應(yīng)作如下檢查：22uA)把上述故障儀表的熱電阻拆下來，換上旁邊運(yùn)行正常的同種分度號(hào)的儀表接入的熱電阻，換好通電后，原故障儀表上排數(shù)碼管顯示溫度時(shí)，說明原熱電阻內(nèi)部連線開路，應(yīng)更換熱電阻。若還是以上所說的狀況，說明儀表在運(yùn)輸過程中，儀表的輸入端被損壞，要調(diào)換儀表。 23uB)把上述故障儀表的熱電阻拆下來，用萬用表放在測(cè)歐姆(R)*1檔上，用萬用表兩表棒去測(cè)熱電阻的不同顏色的兩根線。若PT100熱電阻的阻值約100。若CU50熱電阻的阻

14、值約50。如果阻值很大，說明熱電阻內(nèi)部連線開路造成，更換同類型熱電阻。反之，說明儀表輸入部位有問題，要調(diào)換儀表。 24u2)儀表運(yùn)行過程中，儀表上排數(shù)碼管顯示的溫度與實(shí)測(cè)的溫度有一點(diǎn)誤差的狀況下，檢查方法。 ua)市場(chǎng)上購買的熱電阻材質(zhì)不是最純、有雜質(zhì)，會(huì)產(chǎn)生歐姆值與溫度()的線性誤差。u b)如要校正某溫度點(diǎn)歐姆值與溫度的誤差，可用儀表中的測(cè)量值修正“rt”參數(shù)來調(diào)整即可。 25u3)接線正確的儀表在運(yùn)行時(shí)，若儀表上排數(shù)碼管顯示的測(cè)量溫度與實(shí)際測(cè)量溫度相差太大的情況，說明儀表的分度號(hào)與熱電阻的分度號(hào)搞錯(cuò)。26u溫度變送器是一種將溫度變量轉(zhuǎn)換為可傳送的標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)的儀表。主要用于工業(yè)過程溫度

15、參數(shù)的測(cè)量和控制。標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)主要為0mA10mA和4mA20mA（或1V5V）的直流電信號(hào)。不排除具有特殊規(guī)定的其他標(biāo)準(zhǔn)化輸出信號(hào)。 溫度變送器按供電接線方式可分為兩線制和四線制。27常見溫度變送器外形2829uXTRM 溫度遠(yuǎn)傳監(jiān)測(cè)儀采用先進(jìn)的微處理器進(jìn)行智能控制，適用于溫度、濕度、壓力、液位、瞬時(shí)流量、速 度等多種物理量檢測(cè)信號(hào)的顯示控制，可巡回檢測(cè)多路測(cè)量信號(hào)。控制輸出有二種：各路輪回報(bào)警輸出/ 遠(yuǎn)傳變送輸出；多路比 較后最高測(cè)量點(diǎn)作為輸出（遠(yuǎn)傳變送輸出）。可同時(shí)測(cè)量2至4 個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并將各個(gè)測(cè)溫回路中的溫度比較以后， 把最高溫度的一個(gè)點(diǎn)作為輸 出，在現(xiàn)場(chǎng)可通過按鍵逐個(gè)觀看各個(gè)點(diǎn)的溫

16、度。 30u電氣連接 儀表與外部熱電阻傳感器的接線需打開儀表蓋以后進(jìn)行。輸入與輸出接線端子在底版上，輸入端共 8 個(gè) 端子，1 與 2、3 與 4、5 與 6、7 與 8 分別要與 CH1、CH2、CH3、CH4 通道的熱電阻或熱電偶相連接，對(duì)于熱 電偶第 1、3、5、7 端為“+”端，其余為“”端。 3132儀表調(diào)整步驟： 定期校驗(yàn)儀表時(shí)需要校正儀表誤差，可按下述步驟進(jìn)行調(diào)整：（以四回路 Pt100 輸入量程 0150為例） 1.打開儀表面板，按圖接通電源。首先在第一回路輸入端接標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，并調(diào)整到 100，其余回路輸入端 短路。 2.調(diào)節(jié)電位器 W11，使輸出為 4mA 然后將電阻設(shè)置到 157.31 時(shí)再調(diào)節(jié) W12 使輸出為 20mA，該步驟要反復(fù)多 次，直止達(dá)到滿意 的精度范圍。 33u3.將標(biāo)準(zhǔn)電阻箱接到第二路，采用步驟 2 的方法調(diào)整調(diào)零電位器 W2