熱電偶自動(dòng)檢定技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用

1、    熱電偶自動(dòng)檢定技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用    摘要：某特大型化工企業(yè)引進(jìn)了一套自動(dòng)檢定系統(tǒng)用于對熱電偶進(jìn)行自動(dòng)檢定，文章敘述了該單位新投用的一套熱電偶自動(dòng)檢定系統(tǒng)的整體構(gòu)造，硬件構(gòu)成、軟件性能，熱電偶自動(dòng)檢定技術(shù)在本單位的應(yīng)用以及使用中遇到的問題和解決方法。關(guān)鍵詞：熱電偶；自動(dòng)檢定技術(shù)；數(shù)字多用表；低電勢掃描器/控制器；檢定爐 ：a：tp393 ：1009-2374（2017）07-0052-02 doi：10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.0251 概述我公司是特大型化工企業(yè)，以煤氣化技術(shù)生產(chǎn)合成氨，生產(chǎn)過程需要的化工設(shè)備如氣化

2、爐、變換爐、合成塔等都需要進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)控。廉金屬熱電偶（k型）是我公司主要測溫元件之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我公司有這類型測溫?zé)犭娕?00多支，依照國家計(jì)量檢定規(guī)程，熱電偶必需周期檢定，檢定周期通常為6個(gè)月。以往我公司計(jì)量檢定人員手工操作計(jì)量檢定裝置，過程十分繁瑣復(fù)雜，效率低，尤其是靠人工讀數(shù)這一環(huán)節(jié)，誤差難免，導(dǎo)致檢定結(jié)果不可靠，因此引進(jìn)一套先進(jìn)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置很有必要。通過立項(xiàng)獲得批準(zhǔn)后，我們引進(jìn)了某公司生產(chǎn)的一套自動(dòng)檢定系統(tǒng)（以下簡稱檢定系統(tǒng)）用于對熱電偶進(jìn)行自動(dòng)檢定。2 檢定系統(tǒng)簡介整個(gè)檢定系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和檢定軟件組成。2.1 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)包括熱電偶檢定爐1臺(tái)，低電勢掃描器/控制器1臺(tái)，熱電偶

3、接線臺(tái)1臺(tái)，6位半數(shù)字多用表（keithley2000）1臺(tái)，計(jì)算機(jī)1套，打印機(jī)1臺(tái)，儀表集成柜1臺(tái)，二等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶（s型）1支，參考端溫度傳感器1支。2.2 檢定軟件檢定軟件具備以下主要功能：2.2.1 檢定軟件在計(jì)算機(jī)windowsxp操作系統(tǒng)下運(yùn)行，執(zhí)行工作用廉金屬熱電偶檢定規(guī)程（jjg351-1996），采用雙極法（參考端溫度補(bǔ)償）檢定熱電偶。2.2.2 按設(shè)定溫度點(diǎn)檢定順序，計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制檢定爐由低溫向高溫逐點(diǎn)升溫檢定，當(dāng)爐溫升到檢定點(diǎn)溫度，爐溫偏離檢定點(diǎn)溫度不超過±5，爐溫變化小于0.2/min時(shí)，自標(biāo)準(zhǔn)熱電偶開始，依次掃描、讀取各被檢熱電偶的熱電動(dòng)勢并進(jìn)行存

4、儲(chǔ)，共讀取4個(gè)循環(huán)后結(jié)束取數(shù)，進(jìn)入下一點(diǎn)檢定點(diǎn)，直到最高溫度點(diǎn)檢定結(jié)束。2.2.3 根據(jù)采集的數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算熱電偶示值誤差，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)判別結(jié)果，自動(dòng)生成檢定記錄表、檢定證書（合格）、檢定結(jié)果通知書（不合格），并以文件形式保存在硬盤上，同時(shí)存入數(shù)據(jù)庫，可隨時(shí)查詢、統(tǒng)計(jì)、打印。2.2.4 恒溫設(shè)備控溫過程自動(dòng)繪制溫度曲線，可同時(shí)選擇觀察功率曲線、功率速率曲線。2.2.5 具有模擬運(yùn)行、掉電保護(hù)、自診斷等功能。2.3 檢定系統(tǒng)工作原理檢定系統(tǒng)的主要組成如圖1所示，計(jì)算機(jī)是這套系統(tǒng)的核心，執(zhí)行檢定軟件指令，通過rs-232串行通訊技術(shù)對外圍設(shè)備進(jìn)行過程控制，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)檢定，包括升溫過程控制、數(shù)

5、據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理等環(huán)節(jié)。3 檢定實(shí)例下面以廉金屬熱電偶（k型）檢定為例，敘述檢定過程。3.1 熱電偶裝爐3.1.1 對被檢熱電偶外觀進(jìn)行檢查，看是否符合要求。3.1.2 用游標(biāo)卡尺測量熱電偶電極直徑，記錄此數(shù)值作為軟件設(shè)定檢定溫度點(diǎn)的依據(jù)。3.1.3 將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶套上石英管，與套好絕緣瓷珠的被檢熱電偶用細(xì)鎳鉻絲捆扎同一截面，裝入檢定爐內(nèi)最高溫區(qū)中心，熱電偶束與檢定爐軸線相同。3.1.4 熱電偶束四周用高溫石棉堵好。3.1.5 將標(biāo)準(zhǔn)熱電偶、被檢熱電偶的引線與熱電偶接線臺(tái)連接，注意正負(fù)極一一對應(yīng)。3.2 啟動(dòng)檢定系統(tǒng)3.2.1 打開檢定系統(tǒng)電源，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，雙擊熱電偶自動(dòng)檢定程序快捷方式，進(jìn)入熱

6、電偶檢定信息盤：點(diǎn)擊“工作用熱電偶”，“功能選擇：檢定”、“運(yùn)行方式：實(shí)際運(yùn)行”、“被檢偶分度號(hào)：k”、“級(jí)別：ii級(jí)”、“電極直徑3.2mm”，確定；“檢定點(diǎn)數(shù)目：4”確定；“被檢支數(shù)：6”及被檢偶信息填寫，確定。3.2.2 按下工具欄“啟動(dòng)”按鈕，程序進(jìn)入自動(dòng)檢定。3.2.3 控制器控制檢定爐溫度按設(shè)定溫度升溫，順序是400、600、800、1000，計(jì)算機(jī)自動(dòng)判斷檢定爐的溫度偏差和變化率符合條件后，即對該爐熱電偶進(jìn)行掃描測量記錄，自動(dòng)進(jìn)入下一溫度點(diǎn)。3.2.4 當(dāng)檢定完所有設(shè)定點(diǎn)后，系統(tǒng)自動(dòng)終止檢定爐加溫，程序自動(dòng)生成檢定記錄表、檢定證書（合格）、檢定結(jié)果通知書（不合格）。3.2.5 打

7、印檢定記錄表、檢定結(jié)果。注意待檢定爐溫降到室溫后方可取出標(biāo)準(zhǔn)電偶、被檢電偶。4 熱電偶檢定過程常見問題及解決辦法4.1 新的鎳鉻-鎳硅熱電偶（k型）檢定不合格檢定工作當(dāng)中遇到過新購買回來的k型廉金屬熱電偶，經(jīng)檢定后被判為不合格，經(jīng)分析可能是生產(chǎn)廠家沒有將制作熱電偶所用的偶絲全部進(jìn)行退火造成。解決辦法是經(jīng)過退火程序后再進(jìn)行檢定就可以了。4.2 熱電偶程序啟動(dòng)后參考端溫度顯示“0.00”或提示“參考端異常”解決辦法：（1）這種情況一般是數(shù)字多用表送檢回裝后出現(xiàn)的，檢查數(shù)字多用表的通訊設(shè)置是否正確，前置后置鍵位置是否設(shè)置正確，與掃描器的連線是否正確，作相應(yīng)處理即可；（2）也可以用程序界面菜單欄“工具

8、”下拉項(xiàng)“掃描器通訊測試”和“數(shù)字表通訊測試”來查找問題所在。4.3 檢定時(shí)，爐溫長時(shí)間無法穩(wěn)定到規(guī)定的指標(biāo)解決辦法：（1）檢查檢定軟件里檢定爐溫控pid參數(shù)是否被改動(dòng)；（2）如果此時(shí)數(shù)字多用表顯示的毫伏值跳躍，多半是有干擾，檢查檢定爐外殼接地是否良好；（3）檢查接線回路之間是否相碰；（4）也有可能是檢定爐電源回路接觸不良所造成，找出故障點(diǎn)并作處理。5 結(jié)語這套熱電偶自動(dòng)檢定系統(tǒng)通過近12年的使用，我們認(rèn)為該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，縮短了熱電偶檢定時(shí)間，準(zhǔn)確性得以較大的提升，尤為突出的技術(shù)亮點(diǎn)是采用了參考端溫度傳感器測量補(bǔ)償法，使得操作更簡便，解決了以往企業(yè)檢定熱電偶工作效率低、檢定人員工作量大的問題。尤其是檢定軟件還具有對檢定爐溫場進(jìn)行自動(dòng)測試功能，具有多項(xiàng)溫度儀表檢定項(xiàng)目拓展模塊及接口，這些功能使得檢定人員在