电厂-温度测量原理及常见故障处理2010.docVIP

生产培训教案

培训题目：温度测量原理及常见故障处理

培训目的：使被培训人员掌握电厂常用测温元件、温度表的工作原理及常见故障的处理方法。

内容摘要：

1、电厂热电偶、热电阻、双金属温度表、压力式温度表测量原理。

2、上述温度测量元件常见故障处理方法。

培训内容：

热电偶测温原理及常见故障处理方法

（一）热电偶测温原理

热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：

①测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响。

②测量范围广。常用的热电偶从-50~+1600℃均可边续测量，某些特殊热电偶最低可测到-269℃（如金铁镍铬），最高可达+2800℃（如钨-铼）。

③构造简单，使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

1．热电偶测温基本原理

热电偶的测温原理是基于两种不同成分的导体两端连成回路时，如两连接点温度不同，就会在其回路内产生热电势的物理现象。不同成分的导体构成热电偶的两电极，两接点的温度差越大，产生的热电势就越大。热电偶的三个基本原理为：均质导体定律，中间导体定律，中间温度定律。

均质导体定律：

两种均质金属组成的热电偶其电势大小与热电极直径、长度及原热电极长度上的温度分布无关，只与热电极材料和两端温度有关，热电势大小是两端温度的函数之差，如果两端温度相等，则热电势为零，如果材质不均匀，则当热电极上各处温度不同时，将产生附加热电势，造成无法估计的测量误差。

中间导体定律：

在热电偶回路中，插入第三、四种导体，只要使插入导体的两端温度相等，且插入导体是均质的，则无论插入导体的温度分布如何，都不会影响原来热电偶的热电势的大小。

2．热电偶的种类及结构形成

（1）热电偶的种类

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。所调用标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。

(2)热电偶的结构形式为了保证热电偶可靠、稳定地工作，对它的结构要求如下：

①组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固；

②两个热电极彼此之间应很好地绝缘，以防短路；

③补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠；

④保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。

3．热电偶冷端的温度补偿

由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线把热电偶的冷端（自由端）延伸到温度比较稳定的控制室内，连接到仪表端子上。必须指出，热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极，使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上，它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响，不起补偿作用。因此，还需采用其他修正方法来补偿冷端温度t0≠0℃

热电偶的补偿导线：

热电偶的补偿导线实际上是一对在规定温度范围（一般为0～100℃

使用补偿导线时应注意的问题：

1、补偿导线必须与相应型号的热电偶配用。

2、补偿导线在与热电偶仪表连接时，正负极不能接错。两对连接点要处于相同温度。

3、补偿导线和热电偶连接点温度不得超过规定使用的温度范围100℃。

4、要根据所配仪表的不同要求，选用补偿导线的线径。

（二）热电偶常见故障处理方法

正确使用热电偶不但可以准确得到温度的数值，保证产品合格，而且还可节省热电偶的材料消耗，既节省资金又能保证产品质量。除了补偿导线接反，用错及接线松动引起的常见误差外（处理方法：正确使用补偿导线，紧固接线端子），安装不正确，热导率和时间滞后等误差，它们是热电偶在使用中的主要误差。

1、安装不当引入的误差

如热电偶安装的位置及插入深度不能反映炉膛的真实温度等，换句话说，热电偶不应装在太靠近门和加热的地方，插入的深度至少应为保护管直径的8～10倍；热电偶的保护套管与壁间的间隔未填绝热物质致使炉内热溢出或冷空气侵入，因此热电偶保护管和炉壁孔之间的空隙应用耐火泥或石棉绳等绝热物质堵塞以免冷热空气对流而影响测温的准确性；热电偶冷端太靠近炉体使温度超过100℃

2、绝缘变差而引入的误差

如热电偶绝缘了，保护管和拉线板污垢或盐渣过多致使热电偶极间与炉壁间绝缘不良，在高温下更为严重，这不仅会引起热电势的损耗而且还会引入干扰，由此引起的误差有时可达上百度。

3、热惰性引入的误差

由于热电偶的热惰性使仪表的指示值落后于被测温度的变化，在进行快速测量时这种影响尤为突出。所以应尽可能采