熱電偶常見故障原因及對策分析

1、熱電偶常見故障原因及對策分析典型故障1S型鉗銬熱電偶使用溫度1100-1150C,使用壽命1個月,斷線.檢查與分析在測量端附近,因絕緣管與偶絲扭曲而斷線.產(chǎn)生原因因絕緣管過度振動,結果對偶絲施加扭曲力而斷線.對策在絕緣管上加工凹槽,讓貴金屬熱電偶偶絲焊接端縮入絕緣管內,抑制振動發(fā)生.典型故障26芯R型石英保護管熱電偶在1200-1250C溫度下斷續(xù)使用,使用2個月后一支斷裂.檢查與分析測量端斷線,發(fā)現(xiàn)偶絲有明顯損傷及機械作用痕跡.產(chǎn)生原因當熱電偶與絕緣物反復熱膨脹、收縮時,對偶絲施加作用力,及石英管與A12O3絕緣物的熱膨脹、收縮不同,相互摩擦作用很大,使偶絲受壓力等機械作用.對策將A12O3

2、絕緣物換成石英絕緣物,或者將石英管換成A12O3管,使二者熱膨脹系數(shù)一致.典型故障3R型熱電偶雙層保護管、外層金屬保護管、內層剛玉保護管使用3個月后,熱電動勢顯著降低.產(chǎn)生原因昌暉儀表質檢部用X射線檢查發(fā)現(xiàn)陶瓷保護管破損,熱電偶已經(jīng)劣化檢查與分析因陶瓷保護管破損,致使熱電偶絲受金屬管保護管的金屬蒸汽污染,特別是鐵的影響尤為顯著.對策安裝時務請注意,預防陶瓷管破損.典型故障4R型熱電偶雙層保護管、外層金屬保護管、內層剛玉保護管在400-1500C的熱循環(huán)條件下使用1-3個月后,隨著接線板破損而斷線檢查與分析在雙層保護管開口部位,有內層陶瓷保護管頂出,經(jīng)昌暉儀表X射線檢查分析,發(fā)現(xiàn)在外層金屬保護管

3、底部有大量氧化物堆積.產(chǎn)生原因 在熱循環(huán)條件下,外金屬管內壁因顯著氧化而剝離,沉積在管底部,堆積在陶瓷和金屬管端部間隙內,當降溫時,伴隨外管收縮,使中間的堆積氧化物將內管向上推,碰到接線板,使其破損.對策在雙層管的開口端,將其內外層間隙密封,抑制金屬管內壁氧化.典型故障5K型裝配式熱電偶使用溫度900C,使用時間20天產(chǎn)生-11C誤差.檢查與分析NiCr極外表氧化呈綠色并帶有磁性.產(chǎn)生原因因保護管細長,管內空氣供給不充分,致使NiCr極中的Cr發(fā)生選擇性氧化生產(chǎn)綠色氧化物.對策縮短或加粗保護管.典型故障6K型裝配式熱電偶使用溫度900C,使用時間10天發(fā)生斷線.檢查與分析NiCr極外表氧化呈綠

4、色并帶有磁性.同時變脆并有6處斷線.產(chǎn)生原因因采用氨分解裝置,氫氣將透過保護管,同保護管內氧結合,使保護管內氧分壓降低,NiCr極中的Cr發(fā)生選擇性氧化而斷線.對策在保護管內添加吸氣劑.典型故障7使用中的K型裝配式熱電偶經(jīng)用戶檢查超差.檢查與分析裝配式熱電偶返廠復檢無異常所見.產(chǎn)生原因檢查方法與插入深度不同.對策熱電偶廠家與用戶統(tǒng)一檢定條件典型故障8K型裝配式熱電偶保護管破損檢查與分析在保護管外表發(fā)現(xiàn)有茶褐色污染物附著及孔蝕,而且在保護管與法蘭盤的焊接處沿著圓周有裂紋.產(chǎn)生原因由于金屬保護管的孔蝕推測,保護管破損時應力腐蝕裂紋與機械沖擊共同作用的結果.如果因流速引起的彎曲應力及共振而引起的破損

5、,那么因附著物的存在將增大彎曲應力.對策法蘭與保護管連接部位為復合管時,應盡量提升其機械強度.如果保護管發(fā)生孔蝕,應更換保護管材質.典型故障9K型裝配式熱電偶使用溫度750C,在測量端200mm附近,饃鋁極斷線.檢查與分析昌暉儀表采用金相顯微檢查結果發(fā)現(xiàn),斷線截面周邊局部晶粒脫落,并有晶界侵蝕的孔洞,而且斷面處晶粒也長大,還可以看到折彎外表有多處裂紋產(chǎn)生.產(chǎn)生原因因硫或硫化物作用引起高溫硫化腐蝕而斷線,NiAl極為高饃合金耐硫腐蝕性能差.對策偶絲及保護管內部,不應含有含硫的油等附著物,應改善清潔方法.典型故障10鴇銖熱電偶在真空爐中溫度為1500C,使用5h后斷線.檢查與分析熱電偶測量端部因氧

6、化而斷線,整個偶絲幾乎全變脆易折.試驗發(fā)現(xiàn)在密封焊接部位漏汽,用限位鏡觀察發(fā)現(xiàn)正極(WRe5用偶絲有軸向龜裂紋.產(chǎn)生原因截斷WRe偶絲之際,因刀具不快,致使偶絲軸向產(chǎn)生龜裂紋,密封后使空氣沿裂紋侵入,將熱電偶氧化而斷線.對策截斷偶絲易發(fā)生沿偶絲軸向裂紋,因此截斷后要將其斷面研磨,以消除龜裂或者密封局部推薦采用補償導線.典型故障11K型.1.6mm鎧裝熱電偶從室溫至1000c使用30h,10次熱循環(huán)后斷線.檢驗與分析經(jīng)昌暉儀表質檢部X射線檢查結果發(fā)現(xiàn)該鎧裝熱電偶有多處偶絲斷線.產(chǎn)生原因當超過鎧裝熱電偶外徑常用溫度上限時,在熱循環(huán)的使用條件下,由于鎧裝熱電偶套管材料、絕緣物MgO及熱電偶絲熱膨脹系

7、數(shù)的差異,致使熱電偶絲過渡伸縮而斷線.對策增加鎧裝熱電偶直徑,改變同保護管間距離,流出隨溫度變化的空間,使熱電偶絲受力減少.典型故障12K型.6.4mm鎧裝熱電偶使用溫度800C,20天,爐內氣氛為N2為40%;CO為21%;H2為39%,示值異常低下-100C.檢驗與分析熱電偶導通,絕緣電阻檢查無異?，F(xiàn)象.在800c下檢查結果與用戶測量結果相同.產(chǎn)生原因雖然熱電偶絲外層有金屬套管保護與氣氛完全隔絕,但是H2可以通過套管壁與管內殘存氧反響,使其套管內氧濃度恰好可供饃銘合金發(fā)生選擇性氧化而脫銘,引起熱電動勢大幅度降低.對策采用五氧化膜的光亮偶絲,組裝成帶保護管的熱電偶并具有防氧化結構或者添加氧的

8、吸氣劑鈦.推薦使用有鈦吸氣劑的鎧裝熱電偶.典型故障13K型.4.8mm鎧裝熱電偶使用溫度470C,30h,產(chǎn)生+4.6C誤差檢驗與分析在400c下檢查,其誤差為+4.1C產(chǎn)生原因因K型熱電偶短程有序轉變現(xiàn)象,如果處于特定的溫度范圍450-600C,那么在短時間內,由液晶學的影響原子排列變化使其熱電動勢變化.該現(xiàn)象是可逆的,通過900c以上的熱處理,可恢復原來的校正值,這是K型熱電偶的特征.對策短程有序轉變是材料自身的特性,不可預防,推薦使用受其影響小的N型熱電偶.典型故障14K型.8.0mm鎧裝熱電偶用戶定期檢查,改變熱電偶在檢定爐插入深度,從355mm至380mm,誤差有很大變化.檢驗與分析

9、插入400SSD下的鹽槽內,插入深度從250-390mm范圍內進行測量,結果發(fā)現(xiàn)有變化.產(chǎn)生原因當插入深度為250mm時,因熱電偶的劣化局部,處于槽內與槽外大氣間具有溫度梯度的部位,故產(chǎn)生很大誤差.當插入深度為390mm時,熱電偶劣化局部處于槽內加熱區(qū)域,不受劣化影響.對策插入檢定爐內局部熱電偶發(fā)生劣化,已到達使用壽命,建議更換熱電偶.典型故障15帶法蘭的鎧裝熱電偶使用壽命一年,在法蘭盤焊接處出現(xiàn)鎧裝熱電偶斷裂.測量體系中有銘酸及磷酸蒸汽存在.檢驗與分析顯微分析發(fā)現(xiàn),在鎧裝熱電偶破斷局部,有貫穿管壁的裂紋.裂紋形態(tài)為穿晶型的貫穿晶體.產(chǎn)生原因被測氣體在法蘭下凝結,因焊接時產(chǎn)生剩余應力,使其出現(xiàn)

10、腐蝕裂紋.對策在法蘭上安裝插座,將鎧裝熱電偶固定.典型故障16K型.8.0mm鎧裝熱電偶外套管材質為因科內爾,使用溫度980C,使用3個月后,溫度指示出現(xiàn)搖擺,時通時斷.如果溫度過高,呈斷線狀態(tài).當溫度下降是,那么有示值.檢驗與分析X射線檢測發(fā)現(xiàn)有一處偶絲斷裂,用顯微鏡觀察斷面,發(fā)現(xiàn)晶粒粗大,有脆性斷裂痕跡.產(chǎn)生原因鎧裝熱電偶在測溫時處于很大的溫度梯度下,因鎧裝熱電偶絲與套管的熱膨脹系統(tǒng)不同,致使偶絲受過大的應力.由于在高溫局部及低溫局部的晶粒成長速度不同,因此產(chǎn)生沿晶脆性斷裂.對策安裝鎧裝熱電偶時增加支撐管,用以降低鎧裝熱電偶所處的溫度梯度.典型故障17鎧裝熱電偶安裝前不導通檢驗與分析發(fā)現(xiàn)接

11、線端子局部芯線包皮有嚴重損傷而引起斷線.產(chǎn)生原因在接線或去掉芯線包皮時,出現(xiàn)損傷所致.對策增強教育,提升操作者素質.典型故障18K型.3.2mm鎧裝熱電偶與顯示限制儀接通后顯示溫度偏低檢查與分析溫度特性檢驗無異常所見產(chǎn)生原因熱電偶正、負極性接反對策改變連接極性典型故障19帶金屬保護管的鎧裝熱電偶安裝在室外用于氣體溫度測量,鎧裝熱電偶套管破損,使用溫度150C.檢查與分析對保護管破損部位、管內附著物進行顯微分析檢驗產(chǎn)生原因發(fā)現(xiàn)有孔蝕、應力腐蝕及龜裂現(xiàn)象,并有大量CL-及SO2離子存在.對策安裝熱電偶時,注意保護,預防進雨水.典型故障20K型.1.6mm鎧裝熱電偶測量高溫高壓水溫(400C,10M

12、Pa),使用時間2-3個月,鎧裝熱電偶出現(xiàn)裂紋.檢查與分析用電子顯微鏡觀察裂紋斷面產(chǎn)生原因確認為一般奧氏體不銹鋼與氯離子有關的穿晶型應力腐蝕引起的裂紋.對策推薦采用耐腐蝕性能優(yōu)異的饃含量高的Ni-Cr-Fe系材質典型故障21鎧裝熱電偶使用6個月后,溫度示值搖擺不定,絕緣電阻下降檢查與分析熱電偶局部管壁減薄,出現(xiàn)裂紋,并在裂紋附近發(fā)現(xiàn)有絕緣物脫落.產(chǎn)生原因在振動環(huán)境下,溫度測量裝置與鎧裝熱電偶間,因振動產(chǎn)生摩擦,使鎧裝熱電偶壁厚減薄,蒸汽從其破損部位浸入鎧裝內部同絕緣材料反響,引起體積膨脹,因其內壓力增大,擴展成二次裂紋.對策安裝固定螺紋,預防鎧裝熱電偶振動.典型故障22T型鎧裝熱電偶在80-90C使用中出現(xiàn)絕緣降低檢查與分析電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)鎧裝熱電偶有裂紋.產(chǎn)生原因鎧裝熱電偶有局部應力腐蝕裂紋,并有疲勞斷面存在.對策善鎧裝熱電偶固定方法.典型故障23鎧裝熱電偶顯示儀表示值不穩(wěn),顯示儀表無故障檢查與分析經(jīng)檢查,鎧裝熱電偶