淺析熱電偶選型與維護

1、<p>　　淺析熱電偶選型與維護</p><p>　　摘要：熱電偶的使用須遵循多項技術規(guī)范，本文從多角度出發(fā)，全面分析了熱電偶使用時選型、安裝、維護等的相關問題。 </p><p>　　關鍵詞：熱電偶，選型，安裝，維護 </p><p>　　Abstract：The use of the thermocouple must follow a number

2、of technical specification， this article analysed the related problems about selection， installation， maintenance from multiple perspectives. </p><p>　　Key words ： thermocouple， selection， installation， main

3、tenance </p><p>　　熱電偶是一種重要的接觸式溫度傳感器，其測量誤差不僅取決于自身的物理性能，還與使用方法正確與否密切相關，在實際使用時，必須遵循多項技術規(guī)范，否則將會引起較大的測量誤差，甚至使其遠遠超出允許的誤差范圍，而且還可能降低熱電偶的使用壽命。所以，對于從事自動化儀表設計、安裝及維護的專業(yè)技術人員而言，全面掌握熱電偶的使用技術要求是非常必要的。 </p><p>&

4、lt;b>　　1、熱電偶選型 </b></p><p>　　1.1 分度號選擇 </p><p>　　熱電偶分度號的選擇主要針對使用條件，包括常用工作溫度、最高工作溫度及使用氣氛（氧化、還原、中性）等因素。不同分度號的熱電偶其可測溫度范圍不同，這是選擇分度號的主要依據(jù)。其次是使用氣氛，使用氣氛不對將加快熱電偶電極劣化速度，如B型和B型適合于氧化性氣氛，在真空中可短時使用，

5、而不能用于還原氣體中測溫；K型適合于氧化性和真空中性氣氛；E型適合于氧化性和弱還原性氣氛；T型適合于氧化還原及真空中性等氣氛。實際中應綜合考慮工作溫度、上限溫度和使用環(huán)境來確定熱電偶分度號。 </p><p>　　1.2 結(jié)構形式及參數(shù)選擇 </p><p>　　熱電偶按結(jié)構形式不同可分為普通型、鎧裝型、高性能實體型和特種型。普通型熱電偶應用最廣，一般情況下都要選用這種熱電偶。鎧裝型熱電偶

6、因具有可彎曲、直徑小、適應性廣、熱容小、響應速度陜、使用壽命長以及可任意截取長度等優(yōu)點而被廣泛使用，尤其是測溫點深（如鍋爐爐頂?shù)囊恍囟赛c）或需彎曲的場所。選型時主要考慮保護管材質(zhì)、直徑及長度等參數(shù)。高性能實體型熱電偶兼有普通型和鎧裝型的優(yōu)點，耐高溫、響應快、壽命長，它的使用溫度比同類型普通裝熱電偶高100℃，響應速度比普通型快6～8倍。選用時應綜合考慮，尤其是性價比。特種型熱電偶應用于一些特殊場合，如一次性測量鋼水溫度的快速微型熱電偶

7、等。 </p><p>　　1.3 插入深度選擇 </p><p>　　為了解決由熱傳導引起的誤差，必須保證熱電偶有足夠的插入深度，插入深度至少應為保護管直徑的8～10倍。一般而言，對于金屬保護套管，因其導熱性能好，插入深度應該深一些（應為其直徑的15～20倍）；而對于非金屬保護套管，如陶瓷材料，因其絕熱性能好，可插入淺一些（可為其直徑的10～15倍）。對于實際工程測溫，其插入深度還應考慮

8、被測介質(zhì)的靜止或流動狀態(tài)，如果是流動的液體或氣體，可以不受上述條件限制，插入深度可適當淺一些，具體數(shù)值由實際情況分析確定。 </p><p><b>　　2、熱電偶安裝 </b></p><p><b>　　2.1 安裝位置 </b></p><p>　　熱電偶安裝位置的選擇是一般而言應把握以下幾點：① 熱電偶應安裝在溫度

9、較均勻且能代表欲測工作溫度的地方；②熱電偶不應裝在離加熱源或門太近的地方；③熱電偶的安裝應盡可能避開強電場和強磁場，應遠離儀表電源及動力電纜或采取相應的屏蔽措施；④應使熱電偶熱端與被測介質(zhì)充分接觸，不能裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)（對流動介質(zhì)而言），測量固體溫度時，必須使熱電偶熱端與被測物體表面緊密接觸，并盡可能減小接觸點附近的溫度梯度，以減小導熱誤差；⑤熱電偶冷端盡量避免溫度過高（一般不應超過1O0℃）。 </p>&l

10、t;p><b>　　2.2 安裝方式 </b></p><p>　　熱電偶安裝方式有水平、垂直和傾斜三種。水平安裝的熱電偶較易附著灰分和氧化物，如果長時間運行而未及時清理，則會引起測量滯后并使示值偏低、動態(tài)性能變差；垂直安裝的熱電偶表面粘積物要比水平安裝少的多，故測量準確度較高。測量管道中流體溫度時，應使熱電偶的熱端處于管道中流速最大處。如為小直徑管道，最好使熱電偶逆著流速方向傾斜安裝

11、，傾斜角45。為最佳，且在條件允許的情況下，應盡量安裝在管道的彎曲處；如為大直徑管道，熱電偶應垂直安裝，以防保護管在高溫下變形，且保護套管末端應越過管道中心線約5～lOmm。測量小體積容器或箱體內(nèi)溫度時，保護套管末端應盡可能靠近其中心位置，如果采用水平安裝，則露出部分應采用耐熱金屬支架支撐，如條件允許，在使用一段時間之后，可將熱電偶旋轉(zhuǎn)180o，以避免因高溫變形而縮短使用壽命。對于爐膛溫度測量，保護套管和爐壁孔問的空隙用石棉繩或耐火泥等

12、絕熱材料密封，以免因爐內(nèi)、外空氣對流而影響測量精度。熱電偶應安裝在有保護層的管道內(nèi)，以防止熱量散失。安裝在負壓管道中時，必須保證測量處的密封性，以防止外界冷空氣進入，使讀數(shù)偏低。 熱電偶的接線盒面蓋應向上，入線口應向下，以避免雨水或灰塵進入</p><p>　　2.3 電極絕緣問題 </p><p>　　除熱端接點外，電極的其它部分應嚴格絕緣，如果絕緣不好或短路，將會引起測量誤差甚至不能測

13、量。安裝和使用時，應檢查熱電偶兩電極問的絕緣材料（如普通型的陶瓷管）是否完好。 </p><p>　　2.4 與補償導線的連接 </p><p>　　熱電偶與補償導線的連接應注意以下幾點：①補償導線型號與熱電偶的分度號必須對應，絕不能用錯；②補償導線與熱電偶的兩連接點的溫度應相同，且不得超過規(guī)定的使用溫度（普通型小于100℃，耐熱型小于200℃ ）；③補償導線和熱電偶都有正負極之分（可根據(jù)

14、電極硬度、電極顏色或絕緣層顏色來區(qū)分），連接時極性不能接反，否則將產(chǎn)生反補，使測量誤差大大增加。 </p><p>　　2.5 熱阻抗的影響 </p><p>　　熱電偶因保護套管外表面附著灰分和氧化物產(chǎn)生的熱阻抗不僅會增加熱電偶的響應時間，使其反應滯后，同時還會使示值偏低，必須重點考慮，尤其是水 </p><p>　　平安裝的熱電偶。在使用過程中，應根據(jù)環(huán)境狀況定

15、期檢查并清理，以保持熱電偶保護管外部的清潔。 </p><p>　　2.6 熱電特性變化的影響 </p><p>　　熱電偶經(jīng)長期使用后，熱電極會出現(xiàn)被腐蝕、氧化或晶格不均勻等現(xiàn)象，這將導致其熱電特性發(fā)生變化，如變化顯著，則會嚴重影響其示值準確性。解決這一問題的主要辦法就是保護好熱電偶接線盒，使接線盒的出線口和蓋子都由橡膠墊片進行密封，防止丟失和損壞，這將會有效減緩熱電特性發(fā)生變化的速度。

16、 </p><p><b>　　3、熱電偶的維護 </b></p><p>　　維護必須由兩人以上作業(yè)，進行作業(yè)需經(jīng)工藝人員認可.并采取相應的安全措施。不得帶壓拆卸熱電偶保護套管。檢查接線盒是否蓋好，保護管、軟管及管線是否破損斷裂，連接處是否松動，檢查熱電偶緊固件是否松動或損壞，擰緊或更換緊固件。清除熱電偶套管內(nèi)外灰塵、油污等雜物。用于高溫承壓的保護套管應進行探傷檢查