热电偶的安装与维护

   对于从事自动化仪表设计、安装及维护的专业技术人员而言,全面掌握热电偶的使用技术要求是非常必要的。

   2·1　安装位置

　　热电偶安装位置的选择是非常重要的,从生产工艺角度出发,测温点一定要具有典型性和代表性,必须能准确反映该工艺参数真值的大小,否则将失去测量与控制的意义。一般而言应把握以下几点:①热电偶应安装在温度较均匀且能代表欲测工作温度的地方;②热电偶不应装在离加热源或门太近的地方;③热电偶的安装应尽可能避开强电场和强磁场,应远离仪表电源及动力电缆或采取相应的屏蔽措施,以防止由于外来因素干扰而造成测量误差;④应使热电偶热端与被测介质充分接触,不能装在被测介质很少流动的区域内(对流动介质而言),测量固体温度时,必须使热电偶热端与被测物体表面紧密接触,并尽可能减小接触点附近的温度梯度,以减小导热误差;⑤热电偶冷端尽量避免温度过高(一般不应超过100℃)。

    2·2　安装方式

　　热电偶安装方式有水平、垂直和倾斜三种。水平安装的热电偶较易附着灰分和氧化物,如果长时间运行而未及时清理,则会引起测量滞后并使示值偏低、动态性能变差;垂直安装的热电偶表面粘积物要比水平安装少的多,故测量准确度较高。

　　测量管道中流体温度时,应使热电偶的热端处于管道中流速最大处。如为小直径管道,最好使热电偶逆着流速方向倾斜安装,倾斜角45°为最佳,且在条件允许的情况下,应尽量安装在管道的弯曲处;如为大直径管道,热电偶应垂直安装,以防保护管在高温下变形,且保护套管末端应越过管道中心线约5~10mm。测量小体积容器或箱体内温度时,保护套管末端应尽可能靠近其中心位置,如果采用水平安装,则露出部分应采用耐热金属支架支撑,如条件允许,在使用一段时间之后,可将热电偶旋转180°,以避免因高温变形而缩短使用寿命。对于炉膛温度测量,保护套管和炉壁孔间的空隙用石棉绳或耐火泥等绝热材料密封,以免因炉内、外空气对流而影响测量精度。

　　2·3　电极绝缘问题

　　除热端接点外,电极的其它部分应严格绝缘,如果绝缘不好或短路,将会引起测量误差甚至不能测量。安装和使用时,应检查热电偶两电极间的绝缘材料(如普通型的陶瓷管)是否完好。

　　2·4　与补偿导线的连接

　　热电偶与补偿导线的连接应注意以下几点:①补偿导线型号与热电偶的分度号必须对应,绝不能用错;②补偿导线与热电偶的两连接点的温度应相同,且不得超过规定的使用温度(普通型小于100℃,耐热型小于200℃);③补偿导线和热电偶都有正负极之分(可根据电极硬度、电极颜色或绝缘层颜色来区分),连接时极性不能接反,否则将产生反补,使测量误差大大增加。

　　2·5　热阻抗的影响

　　热电偶因保护套管外表面附着灰分和氧化物产生的热阻抗不仅会增加热电偶的响应时间,使其反应滞后,同时还会使示值偏低,必须重点考虑,尤其是水平安装的热电偶。在使用过程中,应根据环境状况定期检查并清理,以保持热电偶保护管外部的清洁。

　　2·6　热电特性变化的影响

　　热电偶经长期使用后,热电极会出现被腐蚀、氧化或晶格不均匀等现象,这将导致其热电特性发生变化,如变化显著,则会严重影响其示值准确性。解决这一问题的主要办法就是保护好热电偶接线盒,使接线盒的出线口和盖子都由橡胶垫片进行密封,防止丢失和损坏,这将会有效减缓热电特性发生变化的速度。

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