常見溫度儀表的故障分析

1 熱電阻測溫計(jì) ?

工業(yè)熱電阻的常見故障是工業(yè)熱電阻斷路和短路。一般斷路更常見，這是因?yàn)闊犭娮杞z較細(xì)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(xì)，找到短路處進(jìn)行吹干，加強(qiáng)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(yàn)合格后才能使用。熱電阻測溫系統(tǒng)在運(yùn)行中常見故障及處理方法如下表：

2 熱電偶測溫計(jì) ?

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)及接線松動引起的常見誤差外（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。

2.1. 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，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流而影響測溫的準(zhǔn)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(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場，所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時(shí)，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(hù)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(yán)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(shí)可達(dá)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(jìn)行快速測量時(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。測溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)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(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時(shí)，儀表顯示的溫度雖然波動很小，但實(shí)際爐溫的波動可能很大。為了準(zhǔn)確的測量溫度，應(yīng)當(dāng)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，最有效的辦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。在較精密的溫度測量中，使用無保護(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。

2.4. 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，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。

工業(yè)熱電偶常見故障及處理方法：

3 雙金屬溫度計(jì) ?

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。

在使用中如出現(xiàn)線性誤差，可通過調(diào)整溫度計(jì)后面的指針旋鈕來調(diào)整溫度指示不準(zhǔn)的問題，調(diào)整后的溫度計(jì)經(jīng)校驗(yàn)合格后方可使用。

4 壓力式溫度計(jì) ?

壓力式溫度計(jì)是利用液體的熱脹冷縮來進(jìn)行溫度測量的，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，再通過連桿和傳動機(jī)構(gòu)帶動指針轉(zhuǎn)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(yīng)速度快、靈敏度高、讀數(shù)直觀等特點(diǎn)。

常用的壓力式溫度計(jì)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(yàn)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(jìn)行控制的的儀器，其常見故障主要有以下幾點(diǎn)：

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

· 是測溫點(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；

· 是接線松動，接觸不良造成指示不準(zhǔn)。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(diǎn)偶無指示、最小。

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

2）檢查溫度控制儀表系統(tǒng)指示值是不是不停的快速振蕩，這種現(xiàn)象一般是可是控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)導(dǎo)致的故障。

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

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

審核編輯：黃飛

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