K偶故障處理手冊

K偶故障處理手冊

目錄

一、故障樹....................................................3

二、故障處理方法.............................................4

三、設備故障的操作說明.......................................5

一、故障樹

二、故障處理方法

①偶壞：檢測K偶無電勢差，阻值無窮大，可判斷偶壞

處理方法：與生產(chǎn)聯(lián)系好后，更換測溫偶

②信號線虛接：畫面壓力值左右漂，檢查K偶輸出信號穩(wěn)定

處理方法：檢查信號線是否有虛接、斷開的地方，

信號虛接，拆下后重新接牢固。

③模塊通道損壞或模塊出場未校正：畫面壓力值比檢測溫度低，

檢查模塊通道出廠前是否進行過校正，若無可能是

模塊通道損壞。

處理方法：模塊通道損壞，可以將比點換到其他通

道看是否正常。

模塊出廠前沒進行校正，更換備用模塊

④現(xiàn)場檢測與畫面一致，與工藝不符，考慮其他因素：畫面顯示

與現(xiàn)場檢測溫度一致，說明畫面顯示的就是管道的

實際溫度，考慮其他因素：如管道內氣體、液體分

布不均勻等。

處理方法：考慮其他因素影響，可能存在氣流分布

不均勻等原因。

三、操作說明

溫度測量儀表

了解溫度傳感器的分類；掌握熱電偶定律；掌握熱電阻不同類型

的特點及應用場合；

概述

熱電偶溫度計

熱電阻溫度計

溫度是反映物體冷熱狀態(tài)的物理參數(shù)。

?溫度是與人類生活息息相關的物理量。

?在2000多年前，就開始為檢測溫度進行了各種努力，并開

始使用溫度傳感器檢測溫度。

?人類社會中，工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、科研、國防、醫(yī)學及環(huán)

保等部門都與溫度有著密切的關系。

?工業(yè)生產(chǎn)自動化流程，溫度測量點要占全部測量點的一半

左右。

因此，人類離不開溫度，當然也離不開溫度傳感器。

溫度傳感器是實現(xiàn)溫度檢測和控制的重要器件。在種類繁多的傳

感器中，溫度傳感器是應用最廣泛、發(fā)展最快的傳感器之一。

溫度的基本概念

熱平衡：溫度是描述熱平衡系統(tǒng)冷熱程度的物理量。

分子物理學：溫度反映了物體內部分子無規(guī)則運動的劇烈程度。

能量：溫度是描述系統(tǒng)不同自由度間能量分配狀況的物理量。

表示溫度大小的尺度是溫度的標尺，簡稱溫標。

溫度傳感器的分類及特點

?接觸式溫度傳感器

?非接觸式溫度傳感器

接觸式溫度傳感器的特點：傳感器直接與被測物體接觸進行溫度

測量，由于被測物體的熱量傳遞給傳感器，降低了被測物體溫度,

特別是被測物體熱容量較小時，測量精度較低。因此采用這種方

式要測得物體的真實溫度的前提條件是被測物體的熱容量要足

夠大。

非接觸式溫度傳感器主要是利用被測物體熱輻射而發(fā)出紅外線，

從而測量物體的溫度，可進行遙測。其制造成本較高，測量精度

卻較低。優(yōu)點是：不從被測物體上吸收熱量；不會干擾被測對象

的溫度場；連續(xù)測量不會產(chǎn)生消耗；反應快等。

熱電偶溫度計

溫差熱電偶（簡稱熱電偶）是目前溫度測量中使用最普遍的傳感

元件之一。它除具有結閡簡單，測量范圍寬、準確度高、熱慣性

小，輸出信號為電信號便于遠傳或信號轉換等優(yōu)點外，還能用來

測量流體的溫度、測量固體以及固體壁面的溫度。微型熱電偶還

可用于快速及動態(tài)溫度的測量。

★熱電偶的工作原理

★熱電偶結構

★冷端處理及補償

熱電偶的工作原理

兩種不同的導體或半導體A和B組合成如圖所示閉合回路，若導

體A和B的連接處溫度不同(設7>70),則在比閉合回路中就

有電流產(chǎn)生，也就是說回路中有電動勢存在，這種現(xiàn)象叫做熱電

效應。這種現(xiàn)象早在1821年首先由西拜克(See-back)發(fā)現(xiàn),

所以又稱西拜克效應。

回路中所產(chǎn)生的電動勢，叫熱電勢。熱電勢由兩部分組成，即溫

差電勢和接觸電勢。

在工程應用中，常用實驗的方法得出溫度與熱電勢的關系并做成

表格，以供備查。由公式可得：

項B(7,7D)=以B(7)-成B(70)

=用B(7)-外B(0)-[￡AB(7)-外B(7D)]

=磯B(7,0)-^AB(70,0)

熱電偶的熱電勢，等于兩端溫度分別為T和零度以及T0和零度

的熱電勢之差

熱電偶回路熱電勢只與組成熱電偶的材料及兩端溫度有關；與熱

電偶的長度、粗細無關。

只有用不同性質的導體(或半導體)才能組合成熱電偶；相同材料

不會產(chǎn)生熱電勢，因為當A、B兩種導體是同一種材料時，

ln(NA/NB)=O,也即加B(7,70)=0o

只有當熱電偶兩端溫度不同，熱電偶的兩導體材料不同時才能有

熱電勢產(chǎn)生。

導體材料確定后，熱電勢的大小只與熱電偶兩端的溫度有關。如

果使EAB(TO)=常數(shù)，則回路熱電勢EAB(T,TO)就只與溫度T有

關，而且是T的單值函數(shù)，這就是利用熱電偶測溫的原理。

常用熱電偶的結構類型

下圖為典型工業(yè)用熱電偶結構示意圖。它由熱電偶絲、絕緣套管、

保護套管以及接線盒等部分組成。實驗室用時，也可不裝保護套

管，以減小熱慣性。

熱電偶的分類

?箱轅10-柏熱電偶(S型)適用于氧化性氣氛中測溫，其長

期最高使用溫度為1300℃.

?的錢13-4白熱電偶(R型)適用于氧化性氣氛中測溫，其長

期最高使用溫度為1300。。

?箱銬30-柏錢6熱電偶（B型）適用于氧化性氣氛中測溫,

其長期最高使用溫度為1600℃.

?鑲輅-鍥鋁熱電偶（K型）適用于氧化和中性氣氛中測溫,

測溫范圍隨偶絲直徑而異

1直徑0.30.50.81.22.03.2

（毫米）

1.01.52.5

長期使用最700800900100011001200

1高溫度〈度）

?銀格硅-銀硅熱電偶（N型）適用于氧化和中性氣氛中測溫,

其長期最高使用溫度為1200℃.

?鍥輅-銅鎮(zhèn)合金（康銅）熱電偶（E型）適用于氧化和惰性

氣氛中測溫，其長期最高使用溫度為750。。

?鐵-銅媒合金（康銅）熱電偶（J型）適用于氧化和中性氣

氛中測溫，測溫范圍300?600℃,其長期最高使用溫度

為600℃.

?銅-銅鎮(zhèn)合金（康銅）熱電偶（T型）適用于-200?

400C范圍內測溫。

冷端處理補償及接線

?熱電偶熱電勢的大小是熱端溫度和冷端的函數(shù)差，為保證

輸出熱電勢是被測溫度的單值函數(shù)，必須使冷端溫度保持

恒定；

?熱電偶分度表給出的熱電勢是以冷端溫度0℃為依據(jù)，否則

會產(chǎn)生誤差。

?熱電偶現(xiàn)場儀表與過程站間連線要用補償導線，補償導線

中間不允許有接頭。

?熱電偶輸出信號為毫伏值，接線時要注意正負。

?接線盒內有2個接線端子，接線柱旁標有+-，正負要接對。

?不同熱電偶配備的補償導線不同。

?鎧裝熱電偶有尾長（K偶有直徑）要求，申報備件或更換時

要注意使用同一型號。

補償電橋

利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢補償熱電偶因冷端溫度變化而引起

熱電勢的變化值。不平衡電橋由加、應、爾（鎰銅絲繞制）、Ru（銅

絲繞制）四個橋臂和橋路電源組成。

設計時，在（TC下使電橋平衡（庖二位二心二Ru）,此時的b=0,電

橋對儀表讀數(shù)無影響。

補樓也稱

利用不平衡電橋產(chǎn)生熱電勢補償熱電偶因冷端溫度變化

而引起熱電勢的變化值。不平衡電橋由&、《、&（錦銅

絲繞制）、Q（銅絲繞制）四個橋臂和橋路電源組成。

設計時，在o℃下使電橋平衡（&二%=尼二電）,此時4b二0

，電柝對儀表讀數(shù)無影響。口u曲￡AB（r,r0）

供電4V直流，在0?40C或-20?20C的范圍起補償作用。

注意，不同材質的熱電偶所配的冷端補償器，其中的限流電阻火

不一樣，互換時必須重新調整。

注意：橋臂忌必須和熱電偶的冷

端靠近，使處于同一溫度之下。

BJ4

冷端補償器的作用

熱電偶溫變器

?菲尼克斯MINIMCR-SL-TC-UI（k偶）

接線：23為熱電偶毫伏值輸入端子（2為+）56為溫變

器電流信號輸出端子（5為+）78為溫變器工作電源（7為+）.

當輸入超出設定量程或故障時。紅色故障報警燈亮閃。

?有SIS2S33段撥號：S1（8位上為ON—1下為OFF—0）

?菲尼克斯PI-EX-THC-I（噴煤R偶）

使用前應先修改輸入熱電偶型號和調整量程；

其包括底座和溫變安全柵，接線端子在底座上，分別有2個電

源接線端子2個輸出端子2個輸入接線端子（下面一排為熱電偶

輸入端子上面標有+-）；

★熱電偶測量時（現(xiàn)場或模塊柜溫變器）不需摘線可直接

測量,但由于冷端補償為室溫,所以根據(jù)測出值所的溫度需再加

上室溫,方為實際溫度Q

熱電阻

?熱電阻測量原理：熱電阻是基于金屬導體或半導體電阻值

與本身溫度呈一定函數(shù)關系的原理實現(xiàn)溫度測量的。

?常用熱電阻：粕電阻電阻率較大，電阻-溫度關系近似線

性，測溫范圍廣，精度高，且材料易提純，復現(xiàn)性好，其

使用溫度范圍為-200?85（rc,工業(yè)用鉆電阻分度號為

PtlOO,PtlOOO和Pt50等；銅電阻電阻值與溫度的關系

幾乎呈線性，電阻溫度系數(shù)也較大，而且其材料易提純，

價格比較便宜，但缺點是在100（以上易被氧化，工業(yè)用銅

熱電阻的分度號為Cu50和CulOOo

熱電阻常見故障處理及接線

?熱電阻常見的故障有斷路，斷路分為熱電阻斷路和導線斷

路：測量時要先拆掉導線（否則測得的電阻包含溫變器和

導線阻值，會變小）。

■熱電阻常見的故障有短路，測量時將導線拆掉測電阻體阻

值，如果少于實際值則該電阻短路。

■熱電阻接線方式有2線3線4線三種：一般使用的為3線

制一普通熱電阻接線盒內有3個接線端子：其中一個端子

內部連線有紅色絕緣皮（為單端）另外兩個為公用端；防

爆熱電阻接線盒內：3個端子接線柱有一個較高（為單端）

另外兩個為公用端。

?選型、備件、更換時要注意阻的尾長和阻套直徑。

熱電阻溫變器

?菲尼克斯MINIMCR-SL-PT100-UI（PT100）

?有SIS2s3s4四段撥號：SI（8位上為ON—1下為OFF—0）

SI（2位）為熱電阻的線制，一般選3線即01；S2（6位）

前3位為熱電阻溫變器輸出類型和量程，一般選4?20MA

即010；后3位為起始溫度，一般選（TC即00；S3（8位）

為最高溫度（具體溫度視工藝量程而定）。S4（2位）為輸

出類型選毫伏還是毫安，一般選毫安即10.

?接線：1接熱電阻導線單端，3、4接熱電阻公用端，5、6

為溫變器輸出信號（5為+6為-）,溫變器工作電源為24VDC,

接線為7（24V+）8（24V-）O

當輸入超出量程或故障時量紅色報警燈。

?菲尼克斯PI-EX-RTD-I（ptlOO）

底座上排有2電源接線端子和2輸出接線端子，下排為3個熱

電阻輸入接線端子（1為單端2、3為公共端）

使用前應先調校量程

正常工作時綠燈長亮故障時綠燈跳閃。

重慶川儀？？？？？？？？？？（ptlOOO）

現(xiàn)使用量程為o?7（TC量程可調：先將溫變器從底座上拔出，

內有撥碼（將第一位撥為on為調校狀態(tài)重新插好）10秒后R￡

m1（綠）燈亮迎Q（紅）燈亮，從567端子輸入阻值1000,按

下圓I鍵SPAN（^I）燈亮，再輸入電阻量程上限溫度所對應的

電阻值，按▲▼調節(jié)輸出當其為20mA時，按ENT鍵即可:然后

將第一位撥碼撥為off（為正常工作狀態(tài)）插好。

正常工作時POWER燈亮故障時迎Q更”燈同時跳閃

（紅）

工作電源：24vdc.

?接線：567為熱電阻輸入端（其中5為單端）；89為溫

變器信號輸出端（8為+）；1314為電源線（13為+）。

★熱電阻測量（現(xiàn)場或溫變器）時,需拆掉至少2顆線,

才可進行測量:測量時其中一單端和另2個公用端之間所測阻值

應該相同或相差很小,2個公用端之間阻值應該為零或阻值很小,

方為正常。

熱風爐紅外測溫儀

?熱風爐紅外測溫儀視一種智能化高精度非接觸式儀表，它

適用于加熱爐、熱風爐頂和風道的溫度測量，通過被測物

體的紅外輻射能量來確定物體的溫度。

?參數(shù)：測量范圍一600?1500℃；

標準精度一±1%(測量溫度上限)

距離系數(shù)一L/D=100L-探頭到目標距離D-測斑直徑

響應時間一1S

溫度分辨率一1℃

使用環(huán)境一溫度W70℃濕度