热电偶常见故障分析

热电偶常见故障分析

热电偶因其结构简单、稳定性好、价格便宜(普通型国产约5，600元)、寿命长等优点而得到广泛应用，同时考虑适合电厂应用范围和性价比高的因素，实际上e型(因科内尔)热电偶使用较多。 由于少数测量点的测量精度高，或者测量点的温度高，因此，例如炉膛烟温探针等采用k型(镍铬合金)热电偶。 热电偶的简单结构决定了极其可塑的应用形状，可以根据需要加工成粗细不同的单支或双支(通常采用两支热电偶，备用一支)，壳缆热电偶之类的一些热电偶在使用时可以扭转头部满足现场设备的不同安装形状要求。 热电偶的测量原理已知热电效应，与其他传感器zui的较大区别在于，即使不接通激励电源也能产生信号。 但是，它发生的是极弱的信号，一般只有几十毫伏，为了防止信号的失真，对于热电势的传输要求很高:首先必须使用专用的电缆(称为补偿电缆)，而且根据型号不同，热电偶的补偿电缆也不同( e型配合镍铬合金) 考虑铜线、k型铜配线的康铜线)。 其次是对噪声信号的屏蔽要求高，电缆通常采用双屏蔽。 冷端补偿热电偶的冷端补偿功能普遍应用于DCS。 以INFI-90控制系统为例，所有I/O盘均设置在环境温度一定(一般为18℃~21℃)的电子室中，因此在I/O端子盘内进行冷却温度补偿时，可获得高精度的测量值。 当热电偶的冷却温度为摄氏0度(简称为t0 )时，补偿桥R1= R2= R3= RF(t0 )、桥平衡、补偿电压Uba=0，测温电路的总电位为EAB(t，t0 )。 热电偶的冷却温度变化，上升到t1时，热电偶的热电势减小，但是，由于感温电阻RF值增大，因此，向补偿桥输出Uba电压，测温电路总电位为EAB(t，t1)+ Uba。 如果选择补偿桥的动作电流值，则使补偿电压Uba与因冷温度上升而减少的部分的热电势EAB(t，t1)相等，使测温电路总电位EAB(t，t0)为一定值以上来进行补偿的热电势EAB(t， t0)插入信号隔离器，在此进行绝缘传输，将毫米波信号直线性地转换为1~5伏信号(一律以900℃满刻度计算)，输入I/O卡，用I/O卡模拟/ 进入控制DCS控制器卡中的可通过数字转换zui传送到控制器卡的软件处理和温度信号是数字流量信号(当从工程师工作站监视时是可显示的还是毫安值)，并且与输入的毫安电压值具有线性关系 同时，为了确保整个测量系统的可靠性，控制逻辑主要是在关键温度测量参数的现场设置多个测量点，例如过热器出口温度、双测量点输入，即冗馀测量点输入或三重测量点输入，对应的控制逻辑采用二选一或三选中。 由传热法则可知，热传递速度取决于传热体的热阻，因此任何温度测量装置对温度场测量的反映通常都比流量、液位、压力信号慢得多，热电偶元件外面有保护套。 因此，对温度变化的响应接近惯性特性，而不是阶跃特性，因此在这个现场，在温度控制的控制PID中必须加上读取分量，以防止要被控制的温度过冲。 分析常见故障和热电偶的常见故障主要是a .热电偶的补偿导线相反。 这主要是建设过程中出现的问题，由于负责接线的人的暂时疏忽，是人为因素。 如果热电偶的补偿导线相反，则操作员控制站的显示通常大于或小于实际值(取决于通道测量电路)。 b .热电偶补偿导线的绝缘层磨损，信号电路接地。 这主要是因为补偿导线较硬，而且没有平放在端子箱内，故障时转动端子箱盖碰到补偿导线而磨损。 这种故障反映了操作员控制台的温度显示值一般较小。 c .端子箱内的连接端子接触不良。 由于补偿导线和热电偶的导线都很硬，现场检查时很难紧固导线，有时会开始紧固导线，但经过一段时间导线会变形松弛。 反映给操作员的控制台的这种故障的温度指示值是未指示或显示值超出范围。 d .补偿电阻故障。 这种故障表示热电偶连接后，温度显示值逐渐上升或下降。 e .锅炉尾部烟道的热电偶故障率很高。 停止检查时拆下热电偶，热电偶的头部在套管被烟冲洗后严重磨损，套管被耐磨钢材料磨损后，消除了这种故障的危险性。 f .信号屏蔽系统DCS柜内接地故障。 这样的故障会在信号线上蓄积电荷，容易引起信号的漂移和晃动。 由于这个问题的故障点很难弄清楚，通常的处理方法是取下信号线，进行对地放电处理。 g .温度输入信号通过隔离器发生故障，反映在操作控制台的温度值信号异常。 更换隔离器后正常。 以上是检查时经常遇到的问题，在查找这些故障时，建议首先用万用表测量输入DCS的I/O端子箱的电压值。 由此，可迅速判断是现场测量端的问题还是DCS部分的问题，多点输入也可与其他几个热电偶信号进行比较。 若判断为无法用再解线测量其电阻值，则通常热电偶的电阻值为100&Omega左右。 热电阻测量装置以热电阻为测温元件的温度测量装置在火力发电厂的使用率仅次于热电偶。 标准型国产热阻约千支，价格高于热电偶，但低温特性好，测量精度高于热电偶，主要用于温度在200℃以下的测量点。 目前，在测量发电机线圈温度和鼓风机、煤机等大型辅机电机线圈温度方面，我厂采用大量热阻元件，600MW机组热阻测量点约有二三百个。

本文热电偶高频词： 测量  信号 

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