K偶故障处理手册

K偶故障处理手册

目录

一、故障树....................................................3

二、故障处理方法.............................................4

三、设备故障的操作说明.......................................5

一、故障树

二、故障处理方法

①偶坏：检测K偶无电势差，阻值无穷大，可判断偶坏

处理方法：与生产联系好后，更换测温偶

②信号线虚接：画面压力值左右漂，检查K偶输出信号稳定

处理方法：检查信号线是否有虚接、断开的地方，

信号虚接，拆下后重新接牢固。

③模块通道损坏或模块出场未校正：画面压力值比检测温度低，

检查模块通道出厂前是否进行过校正，若无可能是

模块通道损坏。

处理方法：模块通道损坏，可以将比点换到其他通

道看是否正常。

模块出厂前没进行校正，更换备用模块

④现场检测与画面一致，与工艺不符，考虑其他因素：画面显示

与现场检测温度一致，说明画面显示的就是管道的

实际温度，考虑其他因素：如管道内气体、液体分

布不均匀等。

处理方法：考虑其他因素影响，可能存在气流分布

不均匀等原因。

三、操作说明

温度测量仪表

了解温度传感器的分类；掌握热电偶定律；掌握热电阻不同类型

的特点及应用场合；

概述

热电偶温度计

热电阻温度计

温度是反映物体冷热状态的物理参数。

•温度是与人类生活息息相关的物理量。

•在2000多年前，就开始为检测温度进行了各种努力，并开

始使用温度传感器检测温度。

・人类社会中，工业、农业、商业、科研、国防、医学及环

保等部门都与温度有着密切的关系。

•工业生产自动化流程，温度测量点要占全部测量点的一半

左右。

因此，人类离不开温度，当然也离不开温度传感器。

温度传感器是实现温度检测和控制的重要器件。在种类繁多的传

感器中，温度传感器是应用最广泛、发展最快的传感器之一。

温度的基本概念

热平衡：温度是描述热平衡系统冷热程度的物理量。

分子物理学：温度反映了物体内部分子无规则运动的剧烈程度。

能量：温度是描述系统不同自由度间能量分配状况的物理量。

表示温度大小的尺度是温度的标尺，简称温标。

温度传感器的分类及特点

・接触式温度传感器

•非接触式温度传感器

接触式温度传感器的特点：传感器直接与被测物体接触进行温度

测量，由于被测物体的热量传递给传感器，降低了被测物体温度,

特别是被测物体热容量较小时，测量精度较低。因此采用这种方

式要测得物体的真实温度的前提条件是被测物体的热容量要足

够大。

非接触式温度传感器主要是利用被测物体热辐射而发出红外线，

从而测量物体的温度，可进行遥测。其制造成本较高，测量精度

却较低。优点是：不从被测物体上吸收热量；不会干扰被测对象

的温度场；连续测量不会产生消耗；反应快等。

热电偶温度计

温差热电偶（简称热电偶）是目前温度测量中使用最普遍的传感

元件之一。它除具有结阂简单，测量范围宽、准确度高、热惯性

小，输出信号为电信号便于远传或信号转换等优点外，还能用来

测量流体的温度、测量固体以及固体壁面的温度。微型热电偶还

可用于快速及动态温度的测量。

★热电偶的工作原理

★热电偶结构

★冷端处理及补偿

热电偶的工作原理

两种不同的导体或半导体A和B组合成如图所示闭合回路，若导

体A和B的连接处温度不同(设7>70),则在比闭合回路中就

有电流产生，也就是说回路中有电动势存在，这种现象叫做热电

效应。这种现象早在1821年首先由西拜克(See-back)发现,

所以又称西拜克效应。

回路中所产生的电动势，叫热电势。热电势由两部分组成，即温

差电势和接触电势。

在工程应用中，常用实验的方法得出温度与热电势的关系并做成

表格，以供备查。由公式可得：

项B(7,7D)=以B(7)-成B(70)

=用B(7)-外B(0)-[£AB(7)-外B(7D)]

=矶B(7,0)-^AB(70,0)

热电偶的热电势，等于两端温度分别为T和零度以及T0和零度

的热电势之差

热电偶回路热电势只与组成热电偶的材料及两端温度有关；与热

电偶的长度、粗细无关。

只有用不同性质的导体(或半导体)才能组合成热电偶；相同材料

不会产生热电势，因为当A、B两种导体是同一种材料时，

ln(NA/NB)=O,也即加B(7,70)=0o

只有当热电偶两端温度不同，热电偶的两导体材料不同时才能有

热电势产生。

导体材料确定后，热电势的大小只与热电偶两端的温度有关。如

果使EAB(TO)=常数，则回路热电势EAB(T,TO)就只与温度T有

关，而且是T的单值函数，这就是利用热电偶测温的原理。

常用热电偶的结构类型

下图为典型工业用热电偶结构示意图。它由热电偶丝、绝缘套管、

保护套管以及接线盒等部分组成。实验室用时，也可不装保护套

管，以减小热惯性。

热电偶的分类

•箱辕10-柏热电偶(S型)适用于氧化性气氛中测温，其长

期最高使用温度为1300℃.

•的钱13-4白热电偶(R型)适用于氧化性气氛中测温，其长

期最高使用温度为1300。。

•箱铐30-柏钱6热电偶（B型）适用于氧化性气氛中测温,

其长期最高使用温度为1600℃.

•镶辂-锲铝热电偶（K型）适用于氧化和中性气氛中测温,

测温范围随偶丝直径而异

1直径0.30.50.81.22.03.2

（毫米）

1.01.52.5

长期使用最700800900100011001200

1高温度〈度）

•银格硅-银硅热电偶（N型）适用于氧化和中性气氛中测温,

其长期最高使用温度为1200℃.

•锲辂-铜镇合金（康铜）热电偶（E型）适用于氧化和惰性

气氛中测温，其长期最高使用温度为750。。

•铁-铜媒合金（康铜）热电偶（J型）适用于氧化和中性气

氛中测温，测温范围300〜600℃,其长期最高使用温度

为600℃.

•铜-铜镇合金（康铜）热电偶（T型）适用于-200〜

400C范围内测温。

冷端处理补偿及接线

•热电偶热电势的大小是热端温度和冷端的函数差，为保证

输出热电势是被测温度的单值函数，必须使冷端温度保持

恒定；

•热电偶分度表给出的热电势是以冷端温度0℃为依据，否则

会产生误差。

•热电偶现场仪表与过程站间连线要用补偿导线，补偿导线

中间不允许有接头。

•热电偶输出信号为毫伏值，接线时要注意正负。

・接线盒内有2个接线端子，接线柱旁标有+-，正负要接对。

・不同热电偶配备的补偿导线不同。

•铠装热电偶有尾长（K偶有直径）要求，申报备件或更换时

要注意使用同一型号。

补偿电桥

利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因冷端温度变化而引起

热电势的变化值。不平衡电桥由加、应、尔（镒铜丝绕制）、Ru（铜

丝绕制）四个桥臂和桥路电源组成。

设计时，在（TC下使电桥平衡（庖二位二心二Ru）,此时的b=0,电

桥对仪表读数无影响。

补楼也称

利用不平衡电桥产生热电势补偿热电偶因冷端温度变化

而引起热电势的变化值。不平衡电桥由&、《、&（锦铜

丝绕制）、Q（铜丝绕制）四个桥臂和桥路电源组成。

设计时，在o℃下使电桥平衡（&二%=尼二电）,此时4b二0

，电柝对仪表读数无影响。口u曲£AB（r,r0）

供电4V直流，在0〜40C或-20〜20C的范围起补偿作用。

注意，不同材质的热电偶所配的冷端补偿器，其中的限流电阻火

不一样，互换时必须重新调整。

注意：桥臂忌必须和热电偶的冷

端靠近，使处于同一温度之下。

BJ4

冷端补偿器的作用

热电偶温变器

•菲尼克斯MINIMCR-SL-TC-UI（k偶）

接线：23为热电偶毫伏值输入端子（2为+）56为温变

器电流信号输出端子（5为+）78为温变器工作电源（7为+）.

当输入超出设定量程或故障时。红色故障报警灯亮闪。

•有SIS2S33段拨号：S1（8位上为ON—1下为OFF—0）

•菲尼克斯PI-EX-THC-I（喷煤R偶）

使用前应先修改输入热电偶型号和调整量程；

其包括底座和温变安全栅，接线端子在底座上，分别有2个电

源接线端子2个输出端子2个输入接线端子（下面一排为热电偶

输入端子上面标有+-）；

★热电偶测量时（现场或模块柜温变器）不需摘线可直接

测量,但由于冷端补偿为室温,所以根据测出值所的温度需再加

上室温,方为实际温度Q

热电阻

•热电阻测量原理：热电阻是基于金属导体或半导体电阻值

与本身温度呈一定函数关系的原理实现温度测量的。

•常用热电阻：粕电阻电阻率较大，电阻-温度关系近似线

性，测温范围广，精度高，且材料易提纯，复现性好，其

使用温度范围为-200〜85（rc,工业用钻电阻分度号为

PtlOO,PtlOOO和Pt50等；铜电阻电阻值与温度的关系

几乎呈线性，电阻温度系数也较大，而且其材料易提纯，

价格比较便宜，但缺点是在100（以上易被氧化，工业用铜

热电阻的分度号为Cu50和CulOOo

热电阻常见故障处理及接线

•热电阻常见的故障有断路，断路分为热电阻断路和导线断

路：测量时要先拆掉导线（否则测得的电阻包含温变器和

导线阻值，会变小）。

■热电阻常见的故障有短路，测量时将导线拆掉测电阻体阻

值，如果少于实际值则该电阻短路。

■热电阻接线方式有2线3线4线三种：一般使用的为3线

制一普通热电阻接线盒内有3个接线端子：其中一个端子

内部连线有红色绝缘皮（为单端）另外两个为公用端；防

爆热电阻接线盒内：3个端子接线柱有一个较高（为单端）

另外两个为公用端。

•选型、备件、更换时要注意阻的尾长和阻套直径。

热电阻温变器

•菲尼克斯MINIMCR-SL-PT100-UI（PT100）

•有SIS2s3s4四段拨号：SI（8位上为ON—1下为OFF—0）

SI（2位）为热电阻的线制，一般选3线即01；S2（6位）

前3位为热电阻温变器输出类型和量程，一般选4〜20MA

即010；后3位为起始温度，一般选（TC即00；S3（8位）

为最高温度（具体温度视工艺量程而定）。S4（2位）为输

出类型选毫伏还是毫安，一般选毫安即10.

•接线：1接热电阻导线单端，3、4接热电阻公用端，5、6

为温变器输出信号（5为+6为-）,温变器工作电源为24VDC,

接线为7（24V+）8（24V-）O

当输入超出量程或故障时量红色报警灯。

•菲尼克斯PI-EX-RTD-I（ptlOO）

底座上排有2电源接线端子和2输出接线端子，下排为3个热

电阻输入接线端子（1为单端2、3为公共端）

使用前应先调校量程

正常工作时绿灯长亮故障时绿灯跳闪。

重庆川仪？？？？？？？？？？（ptlOOO）

现使用量程为o〜7（TC量程可调：先将温变器从底座上拔出，

内有拨码（将第一位拨为on为调校状态重新插好）10秒后R£

m1（绿）灯亮迎Q（红）灯亮，从567端子输入阻值1000,按

下圆I键SPAN（^I）灯亮，再输入电阻量程上限温度所对应的

电阻值，按▲▼调节输出当其为20mA时，按ENT键即可:然后

将第一位拨码拨为off（为正常工作状态）插好。

正常工作时POWER灯亮故障时迎Q更”灯同时跳闪

（红）

工作电源：24vdc.

・接线：567为热电阻输入端（其中5为单端）；89为温

变器信号输出端（8为+）；1314为电源线（13为+）。

★热电阻测量（现场或温变器）时,需拆掉至少2颗线,

才可进行测量:测量时其中一单端和另2个公用端之间所测阻值

应该相同或相差很小,2个公用端之间阻值应该为零或阻值很小,

方为正常。

热风炉红外测温仪

•热风炉红外测温仪视一种智能化高精度非接触式仪表，它

适用于加热炉、热风炉顶和风道的温度测量，通过被测物

体的红外辐射能量来确定物体的温度。

•参数：测量范围一600〜1500℃；

标准精度一±1%(测量温度上限)

距离系数一L/D=100L-探头到目标距离D-测斑直径

响应时间一1S

温度分辨率一1℃

使用环境一温度W70℃湿度