生產(chǎn)培訓(xùn)教案培訓(xùn)題目：溫度測(cè)量原理及常見(jiàn)故障處理培訓(xùn)目的：使被培訓(xùn)人員掌握電廠常用測(cè)溫元件、溫度表的工作原理及常見(jiàn)故障的處理方法。內(nèi)容摘要：1、電廠熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度表、壓力式溫度表測(cè)量原理。2、上述溫度測(cè)量元件常見(jiàn)故障處理方法。培訓(xùn)內(nèi)容：熱電偶測(cè)溫原理及常見(jiàn)故障處理方法〔一〕熱電偶測(cè)溫原理熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測(cè)元件之一。其優(yōu)點(diǎn)是：

①測(cè)量精度高。因熱電偶直接與被測(cè)對(duì)象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。

②測(cè)量范圍廣。常用的熱電偶從-50~+1600℃均可邊續(xù)測(cè)量，某些特殊熱電偶最低可測(cè)到-269℃〔如金鐵鎳鉻〕，最高可達(dá)+2800℃〔如鎢-錸〕。

③構(gòu)造簡(jiǎn)單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開(kāi)頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來(lái)非常方便。

1．熱電偶測(cè)溫根本原理

熱電偶的測(cè)溫原理是基于兩種不同成分的導(dǎo)體兩端連成回路時(shí)，如兩連接點(diǎn)溫度不同，就會(huì)在其回路內(nèi)產(chǎn)生熱電勢(shì)的物理現(xiàn)象。不同成分的導(dǎo)體構(gòu)成熱電偶的兩電極，兩接點(diǎn)的溫度差越大，產(chǎn)生的熱電勢(shì)就越大。熱電偶的三個(gè)根本原理為：均質(zhì)導(dǎo)體定律，中間導(dǎo)體定律，中間溫度定律。均質(zhì)導(dǎo)體定律：兩種均質(zhì)金屬組成的熱電偶其電勢(shì)大小與熱電極直徑、長(zhǎng)度及原熱電極長(zhǎng)度上的溫度分布無(wú)關(guān)，只與熱電極材料和兩端溫度有關(guān)，熱電勢(shì)大小是兩端溫度的函數(shù)之差，如果兩端溫度相等，那么熱電勢(shì)為零，如果材質(zhì)不均勻，那么當(dāng)熱電極上各處溫度不同時(shí)，將產(chǎn)生附加熱電勢(shì)，造成無(wú)法估計(jì)的測(cè)量誤差。中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中，插入第三、四種導(dǎo)體，只要使插入導(dǎo)體的兩端溫度相等，且插入導(dǎo)體是均質(zhì)的，那么無(wú)論插入導(dǎo)體的溫度分布如何，都不會(huì)影響原來(lái)熱電偶的熱電勢(shì)的大小。2．熱電偶的種類及結(jié)構(gòu)形成

〔1〕熱電偶的種類

常用熱電偶可分為標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶兩大類。所調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶是指國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了其熱電勢(shì)與溫度的關(guān)系、允許誤差、并有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分度表的熱電偶，它有與其配套的顯示儀表可供選用。非標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶在使用范圍或數(shù)量級(jí)上均不及標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶，一般也沒(méi)有統(tǒng)一的分度表，主要用于某些特殊場(chǎng)合的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶我國(guó)從1988年1月1日起，熱電偶和熱電阻全部按IEC國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，并指定S、B、E、K、R、J、T七種標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶為我國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)型熱電偶。

(2)熱電偶的結(jié)構(gòu)形式為了保證熱電偶可靠、穩(wěn)定地工作，對(duì)它的結(jié)構(gòu)要求如下：

①組成熱電偶的兩個(gè)熱電極的焊接必須牢固；

②兩個(gè)熱電極彼此之間應(yīng)很好地絕緣，以防短路；

③補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶自由端的連接要方便可靠；

④保護(hù)套管應(yīng)能保證熱電極與有害介質(zhì)充分隔離。

3．熱電偶冷端的溫度補(bǔ)償

由于熱電偶的材料一般都比擬貴重〔特別是采用貴金屬時(shí)〕，而測(cè)溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低本錢，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端〔自由端〕延伸到溫度比擬穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動(dòng)到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對(duì)測(cè)溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來(lái)補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線：熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線實(shí)際上是一對(duì)在規(guī)定溫度范圍〔一般為0～100℃使用補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：1、補(bǔ)償導(dǎo)線必須與相應(yīng)型號(hào)的熱電偶配用。2、補(bǔ)償導(dǎo)線在與熱電偶儀表連接時(shí)，正負(fù)極不能接錯(cuò)。兩對(duì)連接點(diǎn)要處于相同溫度。3、補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶連接點(diǎn)溫度不得超過(guò)規(guī)定使用的溫度范圍100℃。4、要根據(jù)所配儀表的不同要求，選用補(bǔ)償導(dǎo)線的線徑?！捕碂犭娕汲Ｒ?jiàn)故障處理方法正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值，保證產(chǎn)品合格，而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。除了補(bǔ)償導(dǎo)線接反，用錯(cuò)及接線松動(dòng)引起的常見(jiàn)誤差外〔處理方法：正確使用補(bǔ)償導(dǎo)線，緊固接線端子〕，安裝不正確，熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差，它們是熱電偶在使用中的主要誤差。1、安裝不當(dāng)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(shí)溫度等，換句話說(shuō)，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁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)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對(duì)流而影響測(cè)溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過(guò)100℃2、絕緣變差而引入的誤差如熱電偶絕緣了，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過(guò)多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重，這不僅會(huì)引起熱電勢(shì)的損耗而且還會(huì)引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上百度。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(cè)溫度的變化，在進(jìn)行快速測(cè)量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測(cè)溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測(cè)量滯后，用熱電偶檢測(cè)出的溫度波動(dòng)的振幅較爐溫波動(dòng)的振幅小。測(cè)量滯后越大，熱電偶波動(dòng)的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差異也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測(cè)溫或控溫時(shí)，儀表顯示的溫度雖然波動(dòng)很小，但實(shí)際爐溫的波動(dòng)可能很大。為了準(zhǔn)確的測(cè)量溫度，應(yīng)中選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)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(shí)間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，最有效的方法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用導(dǎo)熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測(cè)量中，使用無(wú)保護(hù)套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應(yīng)及時(shí)校正及更換。4、熱阻誤差高溫時(shí)，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，那么熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測(cè)溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。故障現(xiàn)象原因分析檢修方法熱電勢(shì)比實(shí)際值小(顯示儀表指示偏低)1.電偶內(nèi)部電極漏電〔短路〕。2.熱電偶內(nèi)部潮濕。3.熱電偶接線盒內(nèi)接線柱間短路。4.補(bǔ)償導(dǎo)線因絕緣燒壞而短路。5.熱電偶的電極變質(zhì)或熱接點(diǎn)將要腐蝕斷。6.補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶在型號(hào)上配接錯(cuò)誤。7.補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶極性接反。8.熱電偶安裝位置和插入深度不符合要求。9熱電偶冷端溫度過(guò)高。10.熱電偶型號(hào)與二次儀表型號(hào)不一致。經(jīng)檢查假設(shè)是由于潮濕所引起,那么可將熱電偶烘干,假設(shè)是由于瓷管絕緣不良,那么應(yīng)予以更新。將熱電偶保護(hù)套管和熱電偶分別烘干,并檢查保護(hù)套管是否有漏氣、漏水現(xiàn)象、對(duì)不合格的保護(hù)套管應(yīng)予以更新。翻開(kāi)接線盒,把接線板刷干凈。將短路點(diǎn)找出處理或更換新的補(bǔ)償導(dǎo)線。更換熱電偶。更換成同類型的補(bǔ)償導(dǎo)線。重新接正確。改變安裝位置和插入深度。冷端移開(kāi)高溫區(qū)。更改成同類型的。熱電勢(shì)比實(shí)際值大(顯示儀表偏高)熱電偶的型號(hào)與二次儀表型號(hào)不符合.補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)與熱電偶型號(hào)不符合.熱電極變質(zhì).熱電偶安裝方法.位置或插入深度不當(dāng)絕緣破壞造成外電源進(jìn)入熱電偶回路補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電極連接處兩點(diǎn)溫度不同有干擾信號(hào)進(jìn)入熱電偶參考端溫度偏高(測(cè)負(fù)溫時(shí))更換成同類型的更換成同類型的更換熱電偶按規(guī)定要求重新安裝修復(fù)或更換絕緣材料處理補(bǔ)償導(dǎo)線,使兩接點(diǎn)溫度相同檢查排除干擾源調(diào)整參考溫度或進(jìn)行修正測(cè)量?jī)x表指示值不穩(wěn)定熱電極在接線柱處接觸不良熱電偶有斷續(xù)短路或接地現(xiàn)象熱電偶電極似斷非斷熱電偶安裝不牢固,發(fā)生擺動(dòng)5.補(bǔ)償導(dǎo)線有接地?cái)嗬m(xù)短路現(xiàn)象重新接好.將熱電偶的熱電極從保護(hù)套管中取出,找出故障點(diǎn)并予以消除.更換新電極.安裝牢固.找出故障點(diǎn)并予以消除.熱電偶電勢(shì)誤差大熱電極變質(zhì).熱電偶的安裝位置與安裝方法不當(dāng).熱電偶的保護(hù)套管的外表積垢過(guò)多.測(cè)量線路(熱電偶和補(bǔ)償導(dǎo)線)短路.熱電偶回路斷線.接線柱松動(dòng).更換熱電極.改變安裝位置與安裝方法.進(jìn)行清理.將短路處重新進(jìn)行絕緣處理.找到斷線處,并重新連接.擰緊接線柱.熱電阻測(cè)溫原理及常見(jiàn)故障處理方法〔一〕熱電阻測(cè)溫原理

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。其中鉑熱是阻的測(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。熱電阻測(cè)溫原理及材料熱電阻測(cè)溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的。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，此外，現(xiàn)在已開(kāi)始采用甸、鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。2．熱電阻的結(jié)構(gòu)〔1〕精通型熱電阻為工業(yè)常用熱電阻。從熱電阻的測(cè)溫原理可知，被測(cè)溫度的變化是直接通過(guò)熱電阻阻值的變化來(lái)測(cè)量的，因此，熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)量帶來(lái)影響。為消除引線電阻的影響一般采用三線制或四線制?！?〕鎧裝熱電阻鎧裝熱電阻是由感溫元件〔電阻體〕、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體，與普通型熱電阻相比，它有以下優(yōu)點(diǎn)：①體積小，內(nèi)部無(wú)空氣隙，熱慣性上，測(cè)量滯后小；②機(jī)械性能好、耐振，抗沖擊；③能彎曲，便于安裝④使用壽命長(zhǎng)?！?〕端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲材繞制，緊貼在溫度計(jì)端面，它與一般軸向熱電阻相比，能更正確和快速地反映被測(cè)端面的實(shí)際溫度，適用于測(cè)量軸瓦和其他機(jī)件的端面溫度?！?〕隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)的接線盒，把其外殼內(nèi)部爆炸性混合氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸局限在接線盒內(nèi)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)引超爆炸。隔爆型熱電阻可用于Bla~B3c級(jí)區(qū)內(nèi)具有爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的溫度測(cè)量?！捕碂犭娮璩Ｒ?jiàn)故障處理方法故障現(xiàn)象原因分析〔1〕顯示儀表指示值比實(shí)際值低或示值不穩(wěn)〔2〕顯示儀表指示無(wú)窮大〔3〕顯示儀表指示負(fù)值(1)保護(hù)管內(nèi)有金屬屑、灰塵、接線柱間積灰；熱電阻短路〔2〕熱電阻或引出線斷路；接線柱螺絲松動(dòng)、接觸不好〔3〕顯示儀表與熱電阻接線有錯(cuò)，或熱電阻短路。上述故障如果不能消除，必須更換合格的熱電阻。熱電阻的絕緣電阻值要求:鉑電阻感溫元件與保護(hù)套管之間的絕緣電阻值應(yīng)不小于100MΩ;銅電阻感溫元件與保護(hù)套管之間的絕緣電阻值應(yīng)不小于20MΩ;熱電阻輸入端對(duì)地≥40MΩ;熱電阻輸入端對(duì)電源≥20MΩ;電源端對(duì)地≥20MΩ。三、溫度表測(cè)溫原理及常見(jiàn)故障處理方法〔一〕雙金屬溫度計(jì)測(cè)溫原理及常見(jiàn)故障處理方法雙金屬溫度計(jì)的工作原理是利用二種不同溫度膨脹系數(shù)的金屬，一端焊接在固定點(diǎn)，另一端當(dāng)溫度變化時(shí)扭曲變形，將其轉(zhuǎn)換成指針偏轉(zhuǎn)角度，指示溫度。由于我們廠用的WSS系列雙金屬溫度計(jì)無(wú)法進(jìn)行調(diào)整，在使用中如出現(xiàn)線性誤差，可通過(guò)調(diào)整溫度計(jì)后面的指針旋鈕來(lái)調(diào)整溫度指示不準(zhǔn)的問(wèn)題，調(diào)整后的溫度計(jì)經(jīng)校驗(yàn)合格前方可使用。〔二〕壓力式溫度計(jì)測(cè)溫原理及常見(jiàn)故障處理方法壓力式溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量的，溫包、毛細(xì)管和彈簧管組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)充滿了測(cè)溫介質(zhì)--液體，當(dāng)溫包感受到溫度變化時(shí)，密閉系統(tǒng)內(nèi)的壓力因液體體積發(fā)生變化而變化，引起彈簧管曲率變化使其自由端產(chǎn)生位移，再通過(guò)連桿和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，在表度盤(pán)上指示出被測(cè)溫度。這種儀表具有線性刻度、溫包體積小、反響速度快、靈敏度高、讀數(shù)直觀等特點(diǎn)。我們常用的壓力式溫度計(jì)一般故障為指針不動(dòng)，指示偏差大，對(duì)于指針卡澀的可以用起針器拔出指針，重新定針校驗(yàn)合格后再使用。四、兩種常用撿定裝置的使用考前須知HFL-2A型熱電偶檢定爐新夠入的檢定爐使用前進(jìn)行預(yù)熱枯燥處理，接通電源后將其電壓徐徐升到120V左右，在300-400C下持續(xù)4小時(shí)進(jìn)行枯燥處理。正常使用時(shí)電源電壓慢慢升到220V〔電流大約7-7.5A〕。經(jīng)70-80分鐘爐溫可達(dá)1000C左右，在使用中爐溫不能超過(guò)1200C以免燒壞熱絲和瓷件。檢定爐在使用中嚴(yán)格要求接地，特別是配用微機(jī)自動(dòng)檢定裝置時(shí)，檢定爐與良好的接地線相接，否那么會(huì)影響到測(cè)試效果。檢定爐結(jié)構(gòu)特殊，不得隨意拆開(kāi)。PPVB-1000A壓力真空發(fā)生裝置發(fā)生壓力：0-1.5MPa發(fā)生真空：-0.098-0MPa準(zhǔn)備工作檢查2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)輸出口上的“O〞型圈是否損壞。如果損壞請(qǐng)更換。順時(shí)針關(guān)閉減壓閥。將微調(diào)閥調(diào)至離面板約3CM左右特別注意每次翻開(kāi)壓力或抽真空時(shí)須把手動(dòng)泵從上到下按到底最正確發(fā)生信號(hào)發(fā)生壓力將信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)的拉桿往下按。將螺旋泵裝上手搖棒，逆時(shí)針往外旋到頭發(fā)生壓力選擇最高為1.5MPa時(shí)，通過(guò)手動(dòng)泵造壓至0.8MPa左右，再用螺旋泵順時(shí)針往里旋到頭即可到達(dá)所需要的壓力1.5MPa，其它各量程照推。校驗(yàn)低壓，發(fā)生壓力選擇為0-2000KPa時(shí)，通過(guò)手動(dòng)泵稍造壓，再用螺旋泵順時(shí)針一點(diǎn)一點(diǎn)往里旋，即可到達(dá)所需要的壓力。0-200KPa可供調(diào)節(jié)回程檢定或放氣時(shí)，逆時(shí)針?lè)较蛏运砷_(kāi)減壓閥，一點(diǎn)點(diǎn)關(guān)閉即可起到回程檢定或放氣作用。發(fā)生真空將信號(hào)選擇開(kāi)關(guān)的拉桿往上提。順時(shí)針關(guān)閉減壓閥和進(jìn)氣閥，順時(shí)針將螺旋泵往里旋到頭。通過(guò)手動(dòng)泵上下抽動(dòng)，即可產(chǎn)生真空。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可將真空抽到-0.098MPa以上，假設(shè)達(dá)不到，再逆時(shí)針將螺旋泵往外一點(diǎn)點(diǎn)的旋到頭即可達(dá)-0.098MPa。產(chǎn)生的真空值與各地的海拔上下和當(dāng)天的大氣壓強(qiáng)的變化有關(guān)，所抽的真空值用戶可根據(jù)當(dāng)?shù)氐那闆r折算真空。回程檢定或放氣，逆時(shí)針稍送開(kāi)減壓閥一點(diǎn)，即可做回程檢定或放氣。補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶配套使用時(shí)，應(yīng)注意那些問(wèn)題？{4T

〔1〕補(bǔ)償導(dǎo)線必須與熱電偶配套，不同型號(hào)的熱電偶應(yīng)選用不同的補(bǔ)償導(dǎo)線。4w

〔2〕補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接時(shí)應(yīng)正極接正極，負(fù)極接負(fù)極。k+Q

〔3〕補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接的兩個(gè)接點(diǎn)必須同溫。oGho>A

4.我們常用的補(bǔ)償導(dǎo)線有幾種類型,當(dāng)補(bǔ)償導(dǎo)線類型分不清時(shí),如何進(jìn)行判別?bf3R~

銅--鎳銅、銅--康銅、鎳鉻--考銅；當(dāng)補(bǔ)償導(dǎo)線類型分不清時(shí)，用顏色可以進(jìn)行判別。}-dKn3

5.用熱電偶測(cè)溫度時(shí),發(fā)現(xiàn)熱電勢(shì)輸出