热电偶热电阻使用与维护班长

热电偶热电阻使用与维护班长第一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日温度测量仪表：温度的测量通常分为接触式和非接触式两大类。接触式测温元件直接与被测介质接触，这样可以使测温元件与被测介质进行充分地热交换而达到测温目的，特点是直观，可靠，测量仪表简单。非接触式测温元件与被测介质不相接触，通过辐射或对流实现热交换来达到测温的目的，特点是不与被测物体接触，不会破坏原有的温度场，精度一般不高。其中双金属温度计，热电阻温度计和热电偶温度计是目前我们公司的主要温度仪表产品。温度测量仪表的分类膨胀式液体膨胀式玻璃管温度计气体膨胀式压力式温度计固体膨胀式双金属温度计电阻式金属热电阻热电阻温度计半导体热电阻热敏电阻温度计热电式热电偶温度计光学式光学高温计辐射式辐射高温计接触式非接触式温度测量仪表第二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶第三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶的工作原理：热电偶的工作原理是当两种成分不同的导体连接在一起，构成一个回路，当两端存在不同温度时就会在回路内产生热电动势，热电偶就是利用这种原理来进行温度测量的。构成回路的不同导体称为热电极，如图A,B两种不同导体；测量端或工作端称为热端，如图T点;参考端或自由端称为冷端，如图T0点。热电偶的工作原理热电偶原理图TT0AB热端冷端第四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶的结构：热电偶从里到外通常是由丝材（热电极），绝缘瓷管（短的瓷珠，长的套管），外保护管，接线盒和固定装置组成。热电偶的结构热电偶丝材（热电极）绝缘瓷管（短的瓷珠，长的套管）外保护管接线盒固定装置第五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日IEC规定的八种常用丝材：丝材标记举例：SP---I---GB/T3772---1998热电偶的丝材分度号名称正极负极J铁铜镍E镍铬铜镍T铜铜镍K镍铬镍硅S铂铑10铂R铂铑13铂B铂铑30铂6N镍铬硅镍硅镁标准年份产品代号（SP,SN）标准号允差等级（标，一，二）第六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日丝材的技术要求：热电偶的丝材a表面质量表面应平整，光洁，无油污，无折叠，无裂纹，无毛刺及夹层，但允许有不超过直径允差的细小划痕和凹陷及个别暗色斑点。b纯度根据不同的检测方法，检验丝材的纯度。c不均匀热电动势每卷偶丝，应根据牌号不同，按标准要求进行不均匀热电动势的检测。d热电动势热电动势的检测根据相应的检定规程进行检测，对于丝材检验应有依据，即只要有一盘不合格就不合格，则需加倍抽样。第七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日名称分度号代号测温范围特点铂銠①30-铂銠6

B（LL-2）WRR50～18200.033熔点高，测温上限高，性能稳定，精度高，电动势小；只适用于高温域的测量铂銠13-铂R（PR）——50～17680.647精度较高，性能稳定，复现性好；但热电动势较小，不能在金属蒸汽和还原性气氛中使用，铂銠10-铂S（LB-3）WRP—50～17680.646同上，性能不如R热电偶。长期以来曾作为国际温标的法定标准热电偶镍铬-镍硅K（EU-2）WRN—270～13704.096热电动势大，线性好，稳定性好，廉价；但材质较硬，在1000℃以上长期使用会引起热电动势漂移；多用于工业测量镍铬硅-镍硅N——270～137020774是一种新型热电偶，各项性能比K热电偶更好，适宜于工业测量镍铬-铜镍（康铜）E（EA-2）WRK—270～8006.319热电动热比K热电偶大50％左右，线性好，耐高湿度，价廉；但不能用于还原性气氛；多用于工业测量铁-铜镍（康铜）J（JC）——270～7605.269价格低廉，在还原性气体中较稳定；但纯铁易被腐蚀和氧化；多用于工业测量铜-铜镍（康铜）T（CK）WRC—270～4004.279价廉，加工性能好，离散性小，性能稳定，线性好，精度高；铜在高温时易被氧化，测温上限很低；多用于低温域测量，可作（—200～0）℃温域的计量标准注：①铂銠表示该合金含70％铂及30％銠热电偶的丝材第八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶的丝材铂銠—铂热电偶铂銠—铂热电偶属于贵金属热电偶。其中，正极较硬，是90％铂、10％銠的铂銠合金（简写铂銠10）。负极柔软，是纯金属铂。该热电偶可测量较高的温度，短时间可测量1600℃，长时间可工作在1300℃以下。一般用于较精密的测温或作标准热电偶。由于它的热电势较小，本身电阻较大，测量时需配用灵敏度和准确度较高的仪表。这种热电偶在氧化气氛中使用时具有相当好的稳定性；在金属蒸汽、金属氧化物、氧化硅及碳氢等还原介质中使用时，需要选用可靠的保护套，否则易遭破坏。铂銠—铂热电偶有很多优点，尤其在稳定性方面，所以目前被规定为国际实用温标中，在630.74℃～1064.43℃范围内复现温标的基准仪器。镍铬—镍硅镍铬—镍硅是非贵金属热电偶中性能最稳定的一种。其热电极通常做得较粗。它的正极不亲磁，是90％镍、9％～10％铬、0.4％硅的合金。负极稍亲磁，是90％镍、2.5％～3％硅、0.6％钴的合金。因为热电极中含有大量镍，故高温下抗氧化能力和抗腐蚀能力都很强。镍铬—镍硅热电偶短时间可用到1200℃，长时间可工作在1000℃以下。它有接近线性的分度曲线。相同温度下，它的热电势值比铂銠-铂热电偶的大4～5倍第九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶的丝材铂銠—铂銠热电偶铂銠—铂銠热电偶属于高温热电偶。其中：正极较硬，是70％铂、30％銠的合金（简写铂銠30）；负极稍软，是94％铂、6％銠的合金（简写铂銠6）。该热电偶在长期使用时，温度可达1600℃。铜—康铜热电偶铜—康铜热电偶属于低温热电偶，是低温热电偶中唯一定型的通用热电偶。其中：正极为红色，是纯铜；负极是银白色，是60％铜、40％镍的康铜合金，主要用于-200℃～300℃区间的温度测量。铜—康铜热电偶在低温时具有较好的稳定性，目前在-100℃～0℃之间被用作标准热电偶，用于校定其它低温仪表。选择热电偶时，可以充分利用它们的分度表，比较同样温度下不同热电偶的热电势大小。若用分度表的数据画出热电势—温度曲线（称热电偶的热电特性），还可以看出它的线性范围。第十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶的瓷保护管：保护管种类：热电偶的瓷保护管是保证两电极之间有良好的绝缘，一般有三种，耐火陶瓷，莫来石刚玉，纯刚玉。瓷管的形式：绝缘瓷管的形式有两种：一种是短的瓷珠，一种即是长的保护管。热电偶的绝缘管耐火陶瓷1000℃以下用它进行测量莫来石刚玉适用于1600℃以下温度测量纯刚玉适用于1800℃以下的温度测量短的瓷珠0.7mm以上的一般用短的瓷珠长的保护管0.7mm以下的一般用长的保护管第十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日外保护管的应用及种类：由于热电偶在各个行业的应用，为适用不同介质的测量需要，保护管的材质也很多，主要用于能耐高温，耐腐蚀，抗冲刷，耐氧化反应等不同要求。热电偶保护管有金属和非金属之分。金属保护管以高温合金为主，非金属保护管以粘土质，刚玉为主。主要是保护内部偶丝能够正常工作。热电偶的外保护管热电偶外保护管金属保护管高温合金非金属保护管粘土质刚玉第十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日金属保护管及金属材料：金属保护管因其本身的特性，故在使用中能适应不同介质参数的需求，为此正确选择保护管材料是热电偶，热电阻产品寿命的最根本保障。金属材料的分类：热电偶的外保护管金属材料黑色金属铁和铁的合金钢碳素钢碳素结构钢普通碳素钢甲类钢：按机械性能供应的钢乙类钢：按化学成分供应的钢丙类钢：按机械性能和化学成分供应的钢优质碳素结构钢易切削钢碳素工具钢合金钢合金结构钢低合金结构钢合金结构钢弹簧钢轴承钢合金工具钢合金工具钢高速工具钢特殊用途钢不锈耐酸，耐热钢等有色金属除黑色金属外的金属和合金半金属稀有金属贵金属重有色金属轻有色金属第十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日黑色金属的名词术语：钢与铁：理论上生铁是含碳量大于2%的铁碳合金，实用中铁碳合金中含碳量在1.7%以上的称为生铁，含碳量在1.7%以下的称为钢。强度：金属材料在静力载荷作用下抵抗变形和断裂的能力，称为强度。材料抵抗外力破坏作用的最大能力叫强度极限。屈服：金属材料受外力作用，发生一定的变形，即使外力不再增加，而材料的变形仍继续存在，这中现象叫“屈服”，开始发生屈服现象时的应力叫屈服点。弹性：金属材料受外力作用，发生一定的变形，当除去外力后能恢复其原状，该现象叫弹性。有色金属的名词术语：轻有色金属：一般指比重在4.5以下的有色金属重有色金属：一般指比重在4.5以上的有色金属有色金属合金：由一种有色金属作为基础，加入另一种或几种金属或非金属所组成的既有基体金属通性又有某特定性能的物质称为有色金属合金。分为铸造合金和变形合金。合金组成的总含量小于2.5%为低合金，2.5~10%为中合金，大于10%的为高合金。热电偶的外保护管第十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日常用金属保护管材料：热电偶的外保护管黄铜H62适用温度：400℃，主要特点是气密性好，热传导系数较好，但容易被氧化，主要用于无腐蚀介质的温度测量。钢G20适用温度：550℃，主要特点是机械强度良好，可承受一定压力，但在高温会氧化，且气密性差，主要用于中性无气密介质。不锈钢奥氏体马氏体奥氏体-铁素体型铁素体型沉淀硬化型第十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日非金属保护管材料非金属材料以其优良的耐高温性能得到广泛的应用，作为热电偶的套管，还需有优良的高温绝缘性能。热电偶的外保护管氧化铝氧化铝是目前用来作为测量各种介质温度为1700℃以下的常用热电偶保护管材料，它是中性化合物，主要成分有：粘土质（含75%AL2O3)，高铝氧瓷质（含85%AL2O3），莫来石刚玉（含95%AL2O3)，纯刚玉（含99%AL2O3)，氧化铝的含量越高，耐温也越高。碳化硅（SiC）碳化硅的熔点为2300℃，它在空气中的最高使用温度为1700℃，它的热传导性和抗剧冷剧热性能均很好，抗硫性很好。二硅化钼（MoSi2）二硅化钼的高温气密性很好，其熔点为2030℃，耐压性能好。金属陶瓷（Mo60%+MgO40%）金属陶瓷是钼与氧化镁的合成，其熔点为2800℃，最高使用温度为2000℃，它的热传导性能很好，在高温下有很好的机械性能，在常温下可以进行切削加工成所需形状，它有很好的耐高温性能，抗氧化和耐磨性，特别是钢水的侵蚀和钢渣的冲刷。第十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日接线盒的作用：接线盒是用来固定接线座和连接用的装置，它起着保护感温元件免受外界气氛的侵蚀和使外接导线与接线柱接触良好的作用。接线盒的型式：常用接线盒的设计型式有防水式，防喷式，接插式，手柄式。的目的接线盒：热电偶的接线盒a防止人体接近壳内危险部件。b防止固体异物进入壳内设备。c防止由于水进入壳内对设备造成有害影响。第十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日接线盒IP代码组成含义：IP代码由代码字母IP（国际防护InternationalProtection）第一位特征数字，第二位特征数字，附加字母，补充字母组成。不要求规定特征时，该处由字母X代替。附加字母和补充字母可省略，不需代替当使用一个以上的补充字母时，应按字母顺序排列

热电偶的接线盒附加字母代码字母第二位特征字母第一位特征字母补充字母IP23CS举例：第十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日IP代码组成表：热电偶的接线盒组成数字或字母对设备防护的含义对人员的防护的含义代码字母IP------第一位特征字母防止固体异物进入防止接近危险部件0123456无防护≥50mm≥12.5mm≥12.5mm≥1.0mm防尘尘密无防护手背手指工具金属线金属线金属线第二位特征字母防止水进入造成有害影响012345678无防护垂直滴水15°滴水淋水溅水喷水猛烈喷水短时间浸水连续浸水第十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日IP代码组成表：热电偶的接线盒组成数字或字母对设备防护的含义对人员的防护的含义代码字母IP------附加字母(可选择)防止接近危险部件ABCD手背手指工具金属线补充字母(可选择)专门补充的信息HMSW高压设备做防水试验时试样运行做防水实验时试样静止气候条件第二十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶的感温元件：热电偶的感温元件是热电偶的核心部分，感温元件有两种形式：一种是普通装配式元件，另一种是铠装元件。装配式感温元件由接线柱，接线板，保护管（瓷珠），及偶丝组成。热电偶的接线装置是作为热电偶感温元件和热电偶接线盒连接件，用接线座将感温元件固定在接线盒上，它是根据接线盒大小设计的，其材料一般是耐火陶瓷。标准接线板的分类：热电偶的接线盒a粘土质由粘土，长石和石英等原料配制氧化铝含量在3%~4%的硅酸盐制品（K2O-Al2O3SiO3）,材质代号为CT3。b滑石质氧化镁含量在30%-35%，镁硅酸盐为主晶相的瓷（Mgo-Al2O3-SiO3）,材质代号H3。第二十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日接线板的要求：热电偶的接线盒a外观上表面应平整，光滑和完整。b尺寸应在有关图形公差之内。c吸水率吸水率不大于0.2%。d抗折断裂粘土质应大于500N，滑石质应大于1000N。e绝缘电阻在标准环境中，接线柱与接线盒之间的绝缘电阻不小于2000MΩ，在进厂检验时，应考虑其本身的内在质量，要提高其指标，定位5000MΩ。第二十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶应用——冷端延长

实际测温时，由于热电偶长度有限，自由端温度将直接受到被测物温度和周围环境温度的影响。例如，热电偶安装在电炉壁上，而自由端放在接线盒内，电炉壁周围温度不稳定，波及接线盒内的自由端，造成测量误差。虽然可以将热电偶做得很长，但这将提高测量系统的成本，是很不经济的。工业中一般采用补偿导线来延长热电偶的冷端，使之远离高温区。补偿导线测温电路如图8—7所示。补偿导线（A′,B′）是两种不同材料的、相对比较便宜的金属（多为铜与铜的合金）导体。它们的自由电子密度比和所配接型号的热电偶的自由电子密度比相等，所以补偿导线在一定的环境温度范围内[如：（0～100）℃]与所配接的热电偶具有相同的温度—热电动势关系，即：因此，可以把接有补偿导线后的测温回路看作仅由热电偶A、B组成的回路，只是自由端已由处延伸到处了。用A’,B’与A、B连接后，回路总的热电动势仅取决于A、B、及（是新的自由端温度，它是稳定的），而与A’、B’及连接处的温度（它是不稳定的）无关。第二十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶应用——冷端延长

补偿导线常用廉价金属制造，而且，所用的绝缘材料一般又都是有机绝缘材料，因此，单位长度的电阻较小，且柔软易弯。所以，采用补偿导线不仅可以节约大量贵金属，减小热电偶回路的电阻，而且便于敷设安装。必须指出，使用补偿导线仅能延长热电偶自由端，但不起任何温度补偿作用，故将其称为“补偿导线”是名不符实的习惯用语。现也有称为“冷端延长线”。这样倒比较确切些。使用补偿导线时必须注意:①两根补偿导线与热电偶两个热电极的接点必须具有相同的温度;②各种补偿导线只能与相应型号的热电偶配用；③必须在规定的温度范围内使用；④极性切勿接反。第二十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶应用——冷端补偿由热电偶测温原理可知，热电偶的输出电动势是热电偶两端温度t和t0差值的函数，当冷端温度t0不变时，热电动势与工作端温度成单值函数关系。各种热电偶温度与热电动势关系的分度表都是在冷端温度为零时作出的，因此，用热电偶测温时，若要直接应用热电偶的分度表，就必须满足t0

=0℃的条件。像化工厂、发电厂等，要用到大约几百只热电偶，一年四季要恒定到0℃，在工程实际中是不现实的；而在实际测温中，冷端温度常随环境温度变化而变化，这样，不但不是0℃，而且也不恒定，因此将引入误差。消除或补偿所能够这个误差的方法，常用的有以下几种：冷端恒温法冷端恒温法是将热电偶的冷端置于装有冰水混合物的恒温容器中，使冷端的温度保持在0℃不变。此方法也称冰浴法，它消除了不等于0℃而引入的误差，由于冰融化较快，所以一般只适用于实验室或研究室中。也可以将热电偶的冷端置于电热恒温器中，恒温器的温度略高于环境温度的上限。也可以将热电偶的冷端置于大油槽或空气不流动的大容器中，利用其热惯性，使冷端温度变化较为缓慢。也可以将冷端置于恒温空调房间中，使冷端温度恒定。当然，除了冰浴法是使冷端温度保持0℃外，后两种方法只是使冷端维持在某一恒定（或变化较小）的温度上，因此，后两种方法必须采用下述的方法予以修正。计算修正法计算修正法是当热电偶的冷端温度t0≠0℃时，测得的热电动势EAB（t，t0）与冷端为0℃时所测得的热电动势EAB（t0，0℃）不等。若冷端温度高于0℃，则EAB（t，t0）<（t，0℃）。根据中间温度定律，可以利用下式计算修正测量误差:EAB（t，0℃）=EAB（t，t0）+EAB（t0，0℃）第二十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶应用——冷端补偿仪表机械零点调整法仪表机械零点调整法是当热电偶与动圈式仪表配套使用时，若热电偶的冷端温度比较恒定，对测量精度要求又不太高时，可将动圈式仪表的机械零点调整至热电偶冷端所处的温度t0处，这相当于在输入热电偶的热电动势之前就给仪表输入一个热电动势E（t0

，0℃）。这样，仪表在使用时所指示的值约为

E(t0,0℃)+E(t,t0)在进行仪表机械零点调整时，首先必须将仪表的电源和输入信号切断，然后用螺钉旋具有调节仪表面板上的螺钉，使指针指到t0的刻度上。当气温变化时，应及时修正指针的位置。此方法虽有一定的误差，但非常简便，在工业上经常采用。第二十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶应用——冷端补偿电桥补偿法电桥补偿法是利用不平衡电桥产生的不平衡电压来自动补偿热电偶因冷端温度变化而引起的热电动势变化值，如图8—8所示。热电偶经补偿导线接至补偿电桥，热电偶的冷端与电桥处于同一环境温度中，桥臂电阻R2，R3，R4由电阻温度系数很小的锰铜丝绕制而成，RRCu是由温度系数较大的铜丝绕制而成的。设电桥在0℃时处于平衡，此时，桥路输出电压Ubd=0，电桥无补偿作用。假设环境温度升高，热电偶的冷端温度也随之升高，此时，热电偶的热电动势就有所降低。由于Rcu与冷端处于同一环境温度中，所以Rcu的阻值将增大，电桥失去平衡。由分压比定律可知，Rcu两端压降也随之增大，b点相对于d点的电位就有所上升,Ubd^与EAB（t,t0）迭加。若适当选择桥臂电阻和电流的数值，可以使正好补偿热电偶由于端温度升高所损失的热电动势值。由于电桥及热电偶均存在非线性误差，所以无法始终跟踪EAB（t，0℃）的变化。冷端补偿器只能在一定的范围内[（0～40）℃]起温度补偿作用。在工程实际中，为了使补偿电桥能在（0～40）℃范围内较线性地补偿热电偶的冷端损失，通常使补偿电桥在20℃处于平衡状态。再则，如果电桥是在20℃时平衡，则采用这种电桥补偿时必须把测温仪表的机械零点预先调到20℃处；如果电桥是被设计成在0℃时平衡的，则仪表零点应调在0℃处。用于电桥补偿法的装置称为热电偶冷端补偿器。冷端温度补偿器通常使用在热电偶与动圈式显示仪表配套的测温装置系统中。而自动电子电位差计或温度变送器及数字式仪表等的测量电路里已设置了冷端温度补偿电路，所以，热电偶与它们相配套使用时不必另行配置冷端补偿器。第二十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶应用——冷端补偿热电偶的测温线路热电偶的测温线路是根据用途不同而设计的。例如：当测量控制室距离被测温度处太遥远时，可以利用补偿导线延长热电偶的冷端进行测量和控制；而当在实验室或者研究室测量控制温度时，可以采用冰浴法将热电偶的冷端置于0℃的冰水混合物中进行温度的测量和控制；热电偶还可以用于测量两点温度之和及温度之差，如图8—9所示。其中：图8—9（a）是两支同型号的热电偶正向串联，用来测量两点温度之和。若t1=t2=tx，则：当使用多根热电偶串联测温时，就能成倍地提高总的热电动势的输出，大大提高测量的灵敏度，称为热电堆。图8—9（b）为两支同型号的热电偶反向串联，用来测量两点温度之差。第二十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶常见故障原因及其处理方法热电势比实际值小（显示仪表指示值偏低）可能原因处理方法热电极短路找出短路原因，如因潮湿所致，则需进行干燥；如因绝缘子损坏所致，则需更换绝缘子热电偶的接线柱处积灰，造成短路清扫积灰补偿导线线间短路找出短路点，加强绝缘或更换补偿导线热电偶热电极变质在长度允许的发问下，剪去变质段重新焊接，或更换新热电偶补偿导线与热电偶极性接反重新接正确补偿导线与热电偶不配套更换相配套的补偿导线热电偶安装位置不对或插入深度不符合要求重新按规定安装热电偶冷端温度补偿不符合要求调整冷端补偿器热电偶与显示仪表不配套更换热电偶或显示仪表使之相配套第二十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电势比实际值大（显示仪表指示值偏高）热电偶常见故障原因及其处理方法可能原因处理方法热电偶与显示仪表不配套更换热电偶或显示仪表使之相配套补偿导线与热电偶不配套更换补偿导线使之相配套有直流干扰信号进入排除直流干扰热电势输出不稳定可能原因处理方法热电偶接线柱与热电极接触不良将接线柱螺丝拧紧热电偶测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地找出故障点，修复绝缘热电偶安装不牢或外部震动紧固热电偶，消除震动或采取减震措施热电极将断未断修复或更换热电偶外界干扰（交流漏电，电磁场感应等）查出干扰源，采用屏蔽措施第三十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶热电势误差大热电偶常见故障原因及其处理方法可能原因处理方法热电极变质更换热电极热电偶安装位置不当改变安装位置保护管表面积灰清除积灰第三十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电偶在使用中的产生误差的主要原因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℃；热电偶的安装应尽可能避开强磁场和强电场，所以不应把热电偶和动力电缆线装在同一根导管内以免引入干扰造成误差；热电偶不能安装在被测介质很少流动的区域内，当用热电偶测量管内气体温度时，必须使热电偶逆着流速方向安装，而且充分与气体接触。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。

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。所以应尽可能采用热电极较细、保护管直径较小的热电偶。测温环境许可时，甚至可将保护管取去。由于存在测量滞后，用热电偶检测出的温度波动的振幅较炉温波动的振幅小。测量滞后越大，热电偶波动的振幅就越小，与实际炉温的差别也就越大。当用时间常数大的热电偶测温或控温时，仪表显示的温度虽然波动很小，但实际炉温的波动可能很大。为了准确的测量温度，应当选择时间常数小的热电偶。时间常数与传热系数成反比，与热电偶热端的直径、材料的密度及比热成正比，如要减小时间常数，除增加传热系数以外，最有效的办法是尽量减小热端的尺寸。使用中，通常采用导热性能好的材料，管壁薄、内径小的保护套管。在较精密的温度测量中，使用无保护套管的裸丝热电偶，但热电偶容易损坏，应及时校正及更换。热电偶常见故障原因及其处理方法第三十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电偶第三十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电偶的结构：由偶丝，绝缘材料和金属套管三者组合加工而成的坚实的组合体称为铠装热电偶材料。由铠装热电偶材料经过焊接密封和装配等工艺而制成的热电偶称之为铠装热电偶。铠装热电偶的特点：热响应时间少，减小动态误差可弯曲安装使用测量范围大机械强度高，耐压性能好铠装热电偶的结构第三十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电偶的材料：所谓铠装热电偶材料是指它的测量端尚未焊接，参比端尚未装配接线盒并无固定装置的半成品。它除二芯外，还有三芯，四芯和更多芯数的结构。铠装热电偶材料的设计与制造铠装热电偶材料偶丝绝缘材料金属套管第三十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日绝缘材料：绝缘材料是用来使偶丝之间，以及偶丝与金属套管之间绝缘的材料。选择绝缘材料时，主要考虑的因素是：材料的电气绝缘性能，化学的稳定性，适应性，热膨胀，热传导，相对硬度，致密度和中子辐照效应以及经济性等。常用的绝缘材料有：氧化镁，氧化铝，氧化锆，氧化铍，氧化钍等。约95%以上是采用氧化镁作为绝缘材料，氧化镁虽然容易吸潮，但在高温下有较高的绝缘性能。同时还具有较高的热传导率。铠装热电偶材料的设计与制造第三十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日金属套管：金属套管的作用：常用金属套管材料：常用金属套管材料有铜，不锈钢，和高温钢等。铠装热电偶材料的设计与制造a使绝缘材料坚实地覆盖偶丝周围b使偶丝与绝缘氧化物同外界隔绝，致密地保护偶丝不受有害介质侵蚀c有足够的机械强度a铜导热性能很好，具有一定的抗氧化能力，它可以测量300℃以下的温度，特别适用于低温测量b不锈钢1Cr18Ni9Ti是目前我国生产的铠装热电偶材料中用的最多的一种。它具有较好的化学稳定性，在磷酸和稀硝酸中有很好的抗腐蚀能力，在高温下有很好的抗氧化性能，但在还原性气氛中，性能较差。最高使用温度为850℃。c普通高温钢Cr25Ni20，在高温下抗氧化能力较强，这是因为它在高温下所生成的氧化层，形成一层非常致密的氧化膜，从而保护了内部不被继续氧化和侵蚀。它的最高使用温度为1050℃左右。d镍基高温钢GH30和GH39二中钢的最高使用温度为1150℃左右，他们在高温下不易起皮，抗氧化能力较强，但他们的加工性能和焊接性能较高温钢差。第三十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日材料的设计与制造：组合材料的选取，依据测量的温度，设计者可有多种方案选取，归结起来，根据完成产品的规格要求，下述各项都是设计者考虑的因数：偶丝的种类，芯数及线径，金属套管材料牌号，绝缘材料种类，长度，外径和壁厚等，在选择组合体偶丝，绝缘材料和金属套管是必须注意的。铠装热电偶材料的设计与制造a确定金属套管所适用的环境和使用寿命时，薄的套管要比厚的套管容易损坏的多。b选择具有相近线性膨胀系数的偶丝，金属套管和绝缘材料。c选取具有相似退火特性的套管和偶丝材料。d铝或铜金属套管不适用于镍铬-镍硅，铁-康铜和镍铬-康铜铠装热电偶材料。第三十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻第三十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻的工作原理及结构：热电阻是利用电阻-温度呈一定函数关系的金属导体或导体材料而制成为温度传感器。热电阻通常由感温元件，绝缘管，外保护管，接线盒和固定装置所组成。热电阻的工作原理及结构热电阻感温元件内部导线绝缘管外保护管接线盒固定装置第四十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻常用的材料：热电阻的常用材料分为铜和铂，其分度号为Cu50，Cu100，Pt100。热电阻常规分类：热电阻的材料热电阻铂电阻绕线铂电阻云母骨架铂电阻玻璃骨架铂电阻陶瓷骨架铂电阻薄膜铂电阻铜电阻第四十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铂丝：铂丝是感温元件的关键，在正常生产中对其工艺要求十分严格，就其主要性能及其要求根据GB5977-86进行说明。铂丝的品种，名称，代号及适用范围：热电阻的材料名称品种代号适用范围铂丝1号铂丝Pt1制造标准铂电阻温度计2号铂丝Pt2制造A级允差工业铂电阻温度计3号铂丝Pt3制造B级允差工业铂丝温度计4号铂丝Pt4标准铂电阻温度计用线及其它5号铂丝Pt5工业铂电阻温度计用引线及其它第四十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铂丝性能的要求：热电阻的材料铂丝较大的电阻率较高的电阻温度系数物理化学性能稳定电阻与温度关系特性好第四十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻的骨架目前常用的骨架材料有云母，玻璃，石英玻璃，陶瓷和有机塑料。热电阻的材料云母材料铂和镍热电阻感温元件骨架玻璃材料铂热电阻感温元件骨架陶瓷骨架高温铂热电阻感温元件骨架有机塑料铜热电阻感温元件骨架第四十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日云母骨架的感温元件的绕制工艺流程：云母骨架铂热电阻感温元件的特点：制造加工工艺简单，在制造感温元件的过程中，合格率高，几乎可以达到百分之一百，具有良好的耐振性能和较小的热惰性与温升。云母骨架的缺点是：体积不可能做的很小，铂丝暴露于外，因此感温元件易受到有害物质的污染。热电阻的感温元件云母骨架清洗焙烧铂丝退火绕制退火调整R0值装夹持片测试装配第四十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻的测量电路：热电阻的内部引线通常有两线制，三线制，四线制。热电阻的测量电路第四十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻的测量电路热电阻的测量电路两线制三线制四线制两线制：这种引线方式简单，费用低，但是引线电阻以及引线电阻变化会带来附加误差。两线制适用于引线不长，测温要求较低的场合。三线制：用于工业测量，一般精度。四线制：实验室用，高精度测量。三线制方式在热电阻一端连接两根导线,另一端连接一根导线。当热电阻与测量电桥配合使用时，分别将引线接入两个桥臂。特点；能较好地消除引线电阻影响，提高测量精读。应用广泛。注：1、三线连接时单色或红色为单端连接端，其余两根线连公共端2、对于带温度变送模块输出的热电阻，+为红线，-为蓝线或他线第四十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻应用——安装方式测温元件安装要求1、测温元件应与被测介质形成逆流，即迎着被测介质流向插入；2、测温元件要位于管道中心线上介质流速最高处；3、要有足够的绝热层；4、测温元件应保证有足够的插入深度。5、采用较薄的保护套管。第四十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日防震有搅拌或有蒸汽冲击较大的地方，可以通过，1.用拉克线部分或全部代替电阻引线，2.加夹套，降低电阻与护套直接的间隙3.用大约2mm厚，30mm宽，且与保护套管浸如相仿深度的两块不锈钢板条沿着保护套管按平行于流体方向的焊接在套管两侧，形成流线型防潮对于测量冷凝水、液氨的热电阻护套内，由于环境温度高、护套内温度低，有时正好达到露点，就会在套管内形成水珠，而电阻题若工作需4V电压，而短路会对插件内的整流元件造成损坏。在夏季尤为明显。防护防法：用塑料布将接线盒盖上；定期检查护套和电阻体，并用干布擦干。防尘因环境不佳、粉尘等易弄脏接线端子，造成绝缘不良，引起插件内4V整流电源或电阻体阻值发生变化，引起测量误差热电阻维护措施第四十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻常见故障原因及其处理方法故障现象

可能原因处理方法显示仪表批示无穷大热电阻或引出线断路及接线端子松开等更换电阻体，或焊接及拧紧线螺丝等仪表指示负值显示仪表与热电阻接线有错，或热电阻有短路现象改正接线，或找出短路处，加强绝缘显示阻值与温度关系有变化热电阻丝材料受腐蚀变质

更换电阻体（热电阻）显示仪表指示值比实际值低或示值不稳保护管内有金属屑、灰尘、接线柱间脏污及热电阻短路（水滴等），负端子有松动除去金属，清扫灰尘、水滴等，找到短路点，加强绝缘等，紧固端子故障现象故障原因处理方法控制系统不稳定，温度波动大控制方案不合理，满足不了控制要求修改控制方案为串级控制物料气组分或系统压力变化大与工艺、调度方面人员沟通并稳定物料气系统的组分或压力温度测量回路本身不稳定检查处理测量回路中的接线松动或测量元件问题PID参数没有调整好重新调整PID参数控制阀动作不灵活或振动大检修调校控制阀，保证动作稳定，灵活可靠故障现象故障原因处理方法示值偏大单线（红线）侧端子有松动紧固端子调节调节阀温度变化不明显电阻体管内安装未到中线重新安装热电阻探头结垢严重停车，清洗护套探头调节阀定位器输出不正常重新校准定位器调节阀阀芯脱落检查，重新安装疏水器有异物堵塞检查，清理PID参数没有调整好重新调整PID参数增加微分，加大比例第五十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日热电阻常见故障原因及其处理方法红线松动，示值高，指示有波动中间绿线松动示值变低，有波动外线松动，示值变低外线接反，显示为负两者有铁屑则示数变低红绿线，不能接反，否显示负值边上绿线松动，示值变高，有波动第五十一页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电阻第五十二页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电阻的结构：铠装热电阻是指将热电阻的感温元件与带有绝缘套管的引线焊接好，装入金属套管中，然后用绝缘粉末填充其间，最后焊上封头。铠装热电阻的结构铠装热电阻感温元件金属套管引出线绝缘材料接线盒固定装置第五十三页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电阻的特点：铠装热电阻的特点a热电阻的外径可以做的很小因此它的时间常数小，反应速度快。b具有可弯曲性。c具有良好的耐振动，抗冲击性能。d使用寿命长。第五十四页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电阻的基本参数铠装热电阻的基本参数a铠装热电阻的外径，插入长度与铠装热电偶一样。b铠装热电阻的R0值，W100值以及其允许误差与普通装配式热电阻一样。c铠装热电阻的时间常数不仅与它的直径有关，而且与它的感温元件的结构和装配质量等有关。第五十五页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装热电阻的工艺流程：铠装热电阻的工艺流程下料剥头去粉清洗电阻元件焊接R0调试测量端焊接烘干参比端焊接检测入库第五十六页，共六十七页，编辑于2023年，星期日铠装体：一般热电阻的元件都采用铠装镍线作为铠装体，对其要求为：每根线的线性要求，电阻率均匀，不能有大的偏差，为此，在进货检验时，应严格把关，所以，根据企业标准规定，每根镍线之间的阻值差距不大于0.1Ω。铠装体第五十七页，共六十七页，编辑于2023年，星期日防爆热电阻，热电偶第五十八页，共六十七页，编辑于2023年，星期日概述：爆炸是物质从一种状态，经过物理或化学变化，突然变成另一种状态，并释放出巨大的能量，从而产生光和热或机械功。爆炸的分类：物理爆炸：是指物理原因引起的爆炸，是物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸。化学爆炸：是指化学原因引起的爆炸，表现为物质以极快的反应速度发生放热这一化学反应，并且有高温，高压。化学爆炸通常可分为简单分解爆炸，复杂分解爆炸，爆炸性混合物的爆炸。爆炸的概念爆炸的分类物理爆炸化学爆炸简单分解爆炸复杂分解爆炸爆炸性混合物的爆炸第五十九页，共六十七页，编辑于2023年，星期日爆炸发生的条件：爆炸发生的条件a物理爆炸发生的条件物理爆炸是一种极为迅速的特性能量因失控而释放的过程。其条件是构成爆炸的体系内存在高压气体或在爆炸瞬间生成的高温高压气体或蒸汽的急剧膨胀。b化学爆炸发生的条件化学爆炸其过程表现为反应过程放热，反应过程速度极快并能自动传播。第六十页，共六十七页，编辑于2023年，星期日可燃气体爆炸机理：包括可燃气体混合物爆炸机理和单一气体分解爆炸机理。