鉑熱電阻測溫問題與處理方法

摘要：本文主要介紹鉑熱電阻的結(jié)構(gòu)、種類、測溫原理、特點(diǎn)及測量不正確的解決辦法，通過分析鉑熱電阻在化工裝置生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)的一些問題，不斷采用不同的思路分析問題出現(xiàn)在何時(shí)何處何地，將問題由大化小，由小化無的解決，保證生產(chǎn)裝置的長穩(wěn)優(yōu)運(yùn)行，減少生產(chǎn)裝置因儀表原因非計(jì)劃停車的次數(shù)，以達(dá)到公司要求必須安全生產(chǎn)的目的，總結(jié)鉑熱電阻測溫過程中，測量溫度異常時(shí)的原因、處理方法。

0引言

在化工工業(yè)生產(chǎn)過程中，溫度是生產(chǎn)裝置用來測量和控制的重要參數(shù)之一，它與壓力、流量、物位等重要性一樣，是工業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的眼睛。溫度測量與控制的正確與否，將直接影響工業(yè)生產(chǎn)裝置能否如期正常投產(chǎn)、隨后穩(wěn)定運(yùn)行。鉑熱電阻是目前應(yīng)用極為廣泛的溫度傳感器，在化工工業(yè)生產(chǎn)溫度測量與自動(dòng)化控制中具有重要的作用。

1 鉑熱電阻的結(jié)構(gòu)、種類、測溫原理

1.1鉑熱電阻結(jié)構(gòu)

鉑熱電阻由熱電阻體、引出線、絕緣管、保護(hù)套管、接線盒等部分組成，如圖1所示。接線方式有兩線制、三線制、四線制。

1.2鉑熱電阻種類及用途

常用的鉑熱電阻按使用環(huán)境分有鎧裝熱電阻、隔爆型熱電阻等。連接形式有螺紋連接、法蘭連接；它有單支、雙支和多支熱電阻，被廣泛應(yīng)用于-200℃～600℃范圍的溫度測量中。

1.3鉑熱電阻的測溫原理及特點(diǎn)

鉑熱電阻是利用其電阻值隨溫度的變化而變化的這一原理制成的將溫度量轉(zhuǎn)換成電阻量的溫度傳感器；鉑熱電阻采用高純度鉑絲繞制而成，具有測溫精度高、性能穩(wěn)定、復(fù)現(xiàn)性好、抗氧化等優(yōu)點(diǎn)。因此，在基準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)中被廣泛應(yīng)用。但其在高溫下容易被還原性氣氛所污染，使鉑絲變脆，改變其電阻溫度特性，所以需用套管保護(hù)方可使用。鉑絲純度是決定溫度計(jì)精度的關(guān)鍵。鉑絲純度越高其穩(wěn)定性越高、復(fù)現(xiàn)性越好、測溫精度也越高。

2提出問題

1.5×105t,/,年焦油加工項(xiàng)目開車階段，工藝操作人員提出精餾塔加熱爐對流段與輻射段溫度指示有問題，需現(xiàn)場確認(rèn)。這次儀表開車現(xiàn)場及DCS工作，通過去現(xiàn)場確認(rèn)前找相關(guān)人員了解情況，組織人員到現(xiàn)場后進(jìn)行觀察討論，并認(rèn)真查看相關(guān)技術(shù)資料，終于找出問題的原因及解決問題的方法。

3問題的原因分析及處理方法

3.1安裝過程中熱電阻存在的問題及解決方法

現(xiàn)場拆除信號線測量熱電阻阻值并參照PT100的對照表，對照儀表數(shù)據(jù)表、PID流程圖及現(xiàn)場管線的走向，判斷進(jìn)出精餾塔加熱爐管線的2個(gè)熱電阻測量元件安裝相反，意思是應(yīng)安裝在進(jìn)精餾塔管線的熱電阻錯(cuò)誤安裝在出精餾塔管線上，應(yīng)安裝在出精餾塔管線的熱電阻錯(cuò)誤安裝在進(jìn)精餾塔管線上。為解決這個(gè)問題，采取了如下的方法進(jìn)行解決：裝置停車、泄壓且空氣置換后，辦理儀表作業(yè)票，工藝操作人員在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，拆線、松開法蘭螺栓將兩個(gè)鉑熱電阻位置互換，用萬用表測量現(xiàn)場熱電阻阻值對照PT100對照表，檢查確認(rèn)熱電阻測得溫度與就地溫度相同后，擰緊法蘭螺栓，恢復(fù)儀表接線。

3.2接線恢復(fù)后運(yùn)行部仍然反應(yīng)測量溫度不正確

現(xiàn)場拆除儀表接線，工程師站查找到2個(gè)溫度測點(diǎn)在電子設(shè)備間,4#機(jī)柜,2#機(jī)籠,13#AI卡件00、01通道，對應(yīng)找到其4#安全柵柜的23#、24#安全柵，將其接線拆下，進(jìn)行校線。在校線過程中發(fā)現(xiàn)剛拆下的兩組信號線不是現(xiàn)場精餾塔加熱爐進(jìn)出溫度的通道。為解決這個(gè)問題，采取了如下方法進(jìn)行了處理：將精餾塔加熱爐上的8個(gè)溫度測點(diǎn)現(xiàn)場、機(jī)柜間電纜線分別拆下，進(jìn)行一一校線，做好標(biāo)記，接入對應(yīng)卡件通道，查I,/,O點(diǎn)表，將錯(cuò)誤之處標(biāo)記，做好相應(yīng)記錄。

3.3恢復(fù)接線后DCS溫度顯示仍然不正確

打開I/O點(diǎn)表及DCS程序?qū)φ眨l(fā)現(xiàn)溫度的量程與數(shù)據(jù)表中不一致，程序塊的量程與畫面顯示的量程不一致，且DCS畫面調(diào)用測量點(diǎn)位號錯(cuò)誤，如進(jìn)精餾塔加熱爐管線的熱電阻溫度在做畫面調(diào)用時(shí)是調(diào)用的進(jìn)精餾塔加熱爐管旁路線的熱電阻溫度；對照資料，將精餾塔加熱爐上的所有溫度測點(diǎn)，從程序量程、畫面量程、及畫面調(diào)用測點(diǎn)一一檢查并進(jìn)行更改，然后將其程序保存、編譯、下載、更新發(fā)布，畫面顯示正常。

4 鉑熱電阻測溫誤差原因分析及對策

為使得鉑熱電阻測溫出現(xiàn)問題能夠及時(shí)正確地處理，并且沒有影響工藝裝置生產(chǎn)而總結(jié)和學(xué)習(xí)了一些常見故障及解決辦法的內(nèi)容，下面是鉑熱電阻測溫問題處理的實(shí)際應(yīng)用，也就是實(shí)際工作中鉑熱電阻測溫誤差原因分析及對策。

4.1案例一

公用工程運(yùn)維區(qū)污水裝置蒸汽管道螺紋式連接的鉑熱電阻TT-A0802，量程為0℃~300℃，顯示偏大9%，原因分析及對策如下：

儀表人員接到工藝下發(fā)的工作指令單，辦理儀表作業(yè)表，佩戴好勞動(dòng)防護(hù)用品工藝交出且現(xiàn)場監(jiān)護(hù)后，將鉑熱電阻現(xiàn)場表蓋打開，拆下信號線，連接HART手操器，手動(dòng)輸入溫度，查看量程及單位，與DCS核對發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場與DCS不一致，查看數(shù)據(jù)表，現(xiàn)場量程數(shù)據(jù)表量程不一致，需更改DCS量程及單位，更改后重新下載，現(xiàn)場恢復(fù)接線，投用鉑熱電阻；投用半小時(shí)后工藝人員仍然反應(yīng)測量不準(zhǔn)，再次對現(xiàn)場鉑熱電阻進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)測量蒸汽的鉑熱電阻插入深度不夠，已有的鉑熱電阻芯不能滿足現(xiàn)場的需求，對以上問題外委施工單位進(jìn)行整改，測量保護(hù)套管的深度后，找來相應(yīng)尺寸的熱電阻芯更換，整改完成后投用鉑熱電阻，恢復(fù)接線，觀察1h后工藝人員反應(yīng)仍然顯示不準(zhǔn)；儀表人員再次對問題進(jìn)行檢查，打開DCS程序檢查發(fā)現(xiàn)DCS畫面的測點(diǎn)連接錯(cuò)誤，信號線接入卡件的通道錯(cuò)誤，將以上存在問題一一解決后，壓力TT-A0802顯示正常。

4.2案例二

公用工程運(yùn)維區(qū)回用水裝置工藝管道螺紋式連接的1臺(tái)鉑熱電阻TT-B0902，量程為0℃~250℃，輸出在時(shí)有時(shí)無，有輸出時(shí)為10%左右。

儀表人員接到工藝下發(fā)的工作指令單，辦理儀表作業(yè)表，佩戴好勞動(dòng)防護(hù)用品，工藝交出且現(xiàn)場監(jiān)護(hù)后,分析判斷造成這種現(xiàn)象的原因有以下幾種：1）鉑熱電阻變送器部分屏蔽線接觸不良，信號被電磁場干擾；2）鉑熱電阻變送器接線與信號線連接不牢靠；3）工藝操作問題，閥門開度不穩(wěn)定，管道介質(zhì)時(shí)有時(shí)無；4）工藝手動(dòng)閥門堵，介質(zhì)物料沒有通過此工藝管道。

處理這個(gè)問題時(shí)，首先將接線與變送器接口脫開，觀察一下變送器的輸出是否有擾動(dòng)現(xiàn)象，如果長時(shí)間處于零點(diǎn)位置說明，不是變送器本身線路引起的問題，然后將接線與變送器接口連接，觀察變送器表頭輸出，經(jīng)過觀察，發(fā)現(xiàn)變送器有輸出時(shí)，其輸出值為12%，檢查變送器屏蔽線接觸處，螺絲處于擰緊狀態(tài)，再檢查變送器接線與信號線連接牢靠，這種情況下，說明工藝管道閥門開度不穩(wěn)定，管道介質(zhì)時(shí)有時(shí)無，只要工藝人員加大閥門開度即可，這個(gè)問題是工藝人員沒有操作經(jīng)驗(yàn)造成的，不屬于儀表問題。

通過上述鉑熱電阻變送器現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)際問題的處理，得出熱電阻變送器測量溫度出現(xiàn)誤差時(shí)其原因分析和處理方法。

5結(jié)束語

溫度是一些項(xiàng)目中的重要監(jiān)測點(diǎn)，在今后遇到新建項(xiàng)目儀表人員要現(xiàn)場一一檢查核對數(shù)據(jù)表、圖紙及I/O點(diǎn)表，確認(rèn)表安裝正確、無誤，因每一個(gè)測點(diǎn)是生產(chǎn)裝置開車平穩(wěn)的核心，儀表的聯(lián)鎖點(diǎn)多，要重要監(jiān)測的參數(shù)儀表一定要多次確認(rèn)，一旦出現(xiàn)故障，有可能導(dǎo)致裝置停產(chǎn)造成重大損失。因?yàn)榻^大部分故障都要停機(jī)后才能處理，所以對儀表的安裝要有更高的要求。因此，必須要提高專業(yè)知識(shí)理論水平，才能在現(xiàn)場處理問題時(shí)，及時(shí)正確地找到問題的根本原因及解決辦法。