【導(dǎo)讀】熱電阻是中低溫區(qū)最常用的一種測溫元件。一般情況下,測量500℃以上的較高溫度時用熱電偶,但是熱電偶對于500℃以下的中低溫度區(qū)域,因其輸出的熱電勢很小,對二次儀表的抗干擾措施要求很高,若采用熱電偶通常難以實現(xiàn)精確測量,因此,在較低溫區(qū)域,考慮到冷端溫度的變化所引起的相對誤差也非常突出,一般使用熱電阻溫度測量儀表較為合適,這是因為在中低溫度區(qū)域熱電阻具有測量準(zhǔn)確度高,性能穩(wěn)定的特點。
1熱電阻的測量原理
熱電阻的測量原理基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的電阻與溫度之間存在的函數(shù)關(guān)系。即當(dāng)溫度變化時導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻也隨之而變化,然后通過顯示儀表顯示出被測對象的溫度數(shù)值。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最廣泛的熱電阻材料是鉑和銅。鉑電阻準(zhǔn)確度高,適用于中性和氧化性介質(zhì),穩(wěn)定性好,具有一定的非線性,溫度越高電阻變化率越小;銅電阻在測溫范圍內(nèi)電阻值和溫度呈線性關(guān)系,適用于無腐蝕介質(zhì)。此外,也采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
2熱電阻測溫系統(tǒng)的組成及連接方式
2.1熱電阻測溫系統(tǒng)的組成
熱電阻測溫系統(tǒng)一般由熱電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表等組成。
2.2熱電阻測溫系統(tǒng)的連接主要有二線制、三線制、四線制三種方式。二線制只適用于測量準(zhǔn)確度較低的場合,三線制可以較好的消除引線電阻的影響,是工業(yè)過程控制中的最常用的連接方式,四線制主要用于高準(zhǔn)確度的溫度檢測。
1、二線制:在熱電阻的兩端各連接一根導(dǎo)線來引出電阻信號的方式叫二線制:這種引線方法很簡單,但由于連接導(dǎo)線必然存在引線電阻r,r大小與導(dǎo)線的材質(zhì)和長度的因素有關(guān),因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 。
2、三線制:在熱電阻的根部的一端連接一根引線,另一端連接兩根引線的方式稱為三線制,這種方式通常與電橋配套使用,可以較好的消除引線電阻的影響,是工業(yè)過程控制中的最常用的引線電阻。
3、四線制:在熱電阻的根部兩端各連接兩根導(dǎo)線的方式稱為四線制,其中兩根引線為熱電阻提供恒定電流I,把R轉(zhuǎn)換成電壓信號U,再通過另兩根引線把U引至二次儀表??梢娺@種引線方式可完全消除引線的電阻影響,主要用于高精度的溫度檢測。
3熱電阻測溫常見故障分析
3.1熱電阻測溫常見故障現(xiàn)象、原因及處理方法
一、顯示儀表指示值比實際值低或示值不穩(wěn)
故障原因1:熱電阻元件插深不夠,沒有頂?shù)奖Wo(hù)套管端部。
處理方法:
1、查明套管長度,選用合適長度的熱電阻元件,安裝時保證熱電阻元件頂?shù)教坠芏瞬俊?ensp;
2、清理保護(hù)套管內(nèi)的鐵屑、灰塵 。
故障原因2:保護(hù)套管內(nèi)積水
處理方法:
1、清理保護(hù)套管內(nèi)的積水并將潮濕部分加以干燥處理。
2、保護(hù)套管做好密封措施,防止再次進(jìn)水。
故障原因3:熱電阻測量回路短路或接地
處理方法:
1、如外回路短路或接地,用萬用表檢查短路或接地部位并加以消除。
2、如熱電阻元件內(nèi)部短路或接地,應(yīng)更換熱電阻。
二、顯示儀表指示偏大
故障原因1:熱電阻測量回路斷路
處理方法:
1、如外回路斷路,用萬用表檢查斷路部位并加以消除。
2、如熱電阻元件內(nèi)部斷路,應(yīng)更換熱電阻。
故障原因2:熱電阻接線端子虛接或接觸不良
處理方法:
1、檢查接線端子及導(dǎo)線,去除氧化部分;
2、緊固接線端子。
三、顯示儀表指示負(fù)值
故障原因1:熱電阻測量回路接線錯誤
處理方法: 1、使用萬用表檢查熱電阻回路,恢復(fù)正確接線順序。
故障原因2:熱電阻測量回路有干擾
處理方法:
1、檢查熱電阻測量回路應(yīng)使用屏蔽電纜。
2、檢查熱電阻測量回路,與動力電纜之間最小距離應(yīng)符合電纜敷設(shè)規(guī)定。
3、檢查電纜屏蔽應(yīng)單端可靠接地,接地線應(yīng)連接牢固可靠。
4、如以上方法仍無法消除干擾,可采取熱電阻三相并接電容等抗干擾措施。
四、熱電阻值與溫度關(guān)系有變化
故障原因1:熱電阻絲材料腐蝕變質(zhì)
處理方法:1、更換熱電阻。
作者:深能庫爾勒電廠 楊振宇