熱電阻在化工生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用

[摘要]溫度的測量是保證生產(chǎn)正常運(yùn)行、確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
      溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是化工生產(chǎn)中最普通、最重要的熱工參數(shù)之一。物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫度有關(guān),許多生產(chǎn)過程均是在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的。因此溫度的測量是保證生產(chǎn)正常運(yùn)行確保產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
      溫度不能直接加以測量,只能借助于冷熱不同的物體之間的熱交換,以及物體的某些物理性質(zhì)隨冷熱程度不同而變化的特性，來進(jìn)行間接測量。利用熱平衡原理我們可以選擇某一物體同被測物體相接觸來測量它的溫度,當(dāng)兩者達(dá)到熱平衡狀態(tài)選擇物體與被測物體的溫度相同,通過對選擇物體的物理量的測量，便可得到被測物體的溫度數(shù)值。其中,熱電阻溫度計(jì)和熱電偶溫度計(jì)在化工產(chǎn)業(yè)中得到了大眾的認(rèn)可,而這兩款溫度產(chǎn)品其對現(xiàn)場介質(zhì)的測溫范圍要求不同，熱電阻一般測量中低溫（-200~+600℃）場合介質(zhì)的溫度，熱電偶一般測量中高溫（400~1600℃）場合的溫度，在我們化工各工藝流程中熱電阻溫度計(jì)是不可缺少的儀表元器件之一。 今天我就談一談我對熱電阻溫度計(jì)的認(rèn)識。

      熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種測溫元件。熱電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用細(xì)金屬絲均勻的纏繞在絕緣材料制成的骨架上,當(dāng)被測介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí),所測得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度。它的主要特點(diǎn)是測量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量正確最高。
1.熱電阻的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
      熱電阻通常和顯示儀表、記錄儀表和變送器配套使用。它可以直接測量各種生產(chǎn)過程中從-200℃至+ 600℃范圍內(nèi)的液體蒸汽和氣體介質(zhì)及固體表面的溫度。
1.1 WZ系列裝配熱電阻:通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成,具有測量精度高,性能穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)用中以Pt100鉑熱電阻運(yùn)用最為廣泛。
1.2WZPK系列鎧裝鉑熱電阻:鎧裝熱電阻是由感溫元件、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體,它有下列優(yōu)點(diǎn):體形細(xì)長熱響應(yīng)時(shí)間快抗振動,使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
1.3隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過特殊結(jié)構(gòu)的接線盒,把接線盒內(nèi)部爆炸性混合
氣體因受到火花或電弧等影響而發(fā)生的爆炸
局限在接線盒內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)場不會引起爆炸。
1.4端面熱電阻端面熱電阻感溫元件由特殊處理的電阻絲纏繞制成,緊貼在溫度計(jì)端面。它與一般軸向熱電阻相比能更正確和快速地反映被測端面的實(shí)際溫度,適用于測量表面溫度。
電阻是中低溫區(qū)最常用的-種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測量精度是最高的,它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。
2.熱電阻測溫原理及材料:
      熱電阻測溫是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進(jìn)行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應(yīng)用最多的是鉑和銅此外現(xiàn)在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
其次我們談一下熱電阻溫度計(jì)的日常維護(hù):
      我們從以上的介紹不難看出,熱電阻溫度計(jì)在當(dāng)今科學(xué)技術(shù)如此發(fā)達(dá)的今天得到了較理想的運(yùn)用。那么熱電阻在化工廠在線工作過程中會出現(xiàn)的狀況又有哪些呢?環(huán)境溫度的影響材質(zhì)材料質(zhì)量的影響導(dǎo)線電阻內(nèi)阻串進(jìn)其熱電阻的影響等等該如何去解決呢?在現(xiàn)場維護(hù)工作中我們常常會遇到某一個(gè)溫度計(jì)顯示儀表指示值低或示值不穩(wěn)定、顯示儀表指示很大、顯示儀表負(fù)值、阻值與溫度的函數(shù)關(guān)系發(fā)生變化的等這些情況。我們該如何去處理呢?如果是顯示儀表指示低或者不穩(wěn)我們應(yīng)該拆掉熱電阻溫度計(jì)檢查熱電阻溫度計(jì)的保護(hù)管內(nèi)是不是有了金屬屑、灰塵.接線柱是不是有積灰另外我們還可以用萬用表測量看是不是熱阻出現(xiàn)了短路的現(xiàn)象。如果顯示儀表指示無窮大、很大的情況,我們可以考慮熱電阻會不會出現(xiàn)斷路,引出線會不會斷路。如果指示為負(fù)值,那接線出錯(cuò),熱阻短路就很有可能成為發(fā)生此種情況的原因所在。如果溫度-電阻值函數(shù)關(guān)系有變,我們應(yīng)該考慮電阻絲有可能受到了腐蝕發(fā)生變質(zhì)情況。通過以上思路我們可能很快就能找到其故障原因。
當(dāng)然,隨著熱電阻在化工生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，它的種類也出現(xiàn)了很多如普通型熱電阻,從熱電阻的測溫原理可知被測溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測量的，因此,熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會給溫度測量帶來影響。還有鎧裝熱電阻,也在我們煉油化工生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用鎧裝熱電阻是由感溫元件(電阻體)、引線、絕緣材料、不銹鋼套管組合而成的堅(jiān)實(shí)體。與普通型熱電阻相比,它有下列優(yōu)點(diǎn):①體積小,內(nèi)部無空氣隙熱慣性上測量滯后小;②機(jī)械性能好耐振抗沖擊③能彎曲便于安裝④使用壽命長。再就是端面熱電阻、隔爆型熱電阻等很多種類。根據(jù)合適的工況使用不同種類是很有必要的。
最后談-談熱電阻溫度計(jì)的改進(jìn):
      其實(shí)這種改進(jìn)已經(jīng)好久了雖然從事現(xiàn)場儀表工作十多年對于干上七、八年才能算得上一個(gè)好的儀表工的說法我深信不疑,因?yàn)閮x表I需要掌握的知識面很寬很廣, 要靠-天兩天,-年兩年是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的。下面就我所了解的談-談:在導(dǎo)線電阻對測量的影響方面工業(yè)上采用了三線制、四線制的接線方法在熱電阻與顯示儀表的實(shí)際連接中由于其間的連接導(dǎo)線長度較長,若僅使用兩根導(dǎo)線連接在熱電阻兩端的話,導(dǎo)線本身的電阻就會與熱電阻串聯(lián)在一起造成測量誤差。三線制的接法就是在熱電阻的-端與-根導(dǎo)線相連另一端與兩根導(dǎo)線相連與-一個(gè)電橋配合實(shí)現(xiàn)橋路平衡在平衡狀態(tài)下可以消除導(dǎo)線電阻的影響。
      在寫論文的過程中也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足如對儀表理解的膚淺不夠深入,同時(shí)也知道了自己以后努力的方向。在合理化建議這個(gè)問題.上,只是談一談我的想法在儀表定點(diǎn)的過程中,由于是根據(jù)PID圖與現(xiàn)場情況定點(diǎn),發(fā)現(xiàn)有些測點(diǎn)儀表在現(xiàn)場儀表維護(hù)過程中是很不方便的,我想是不是可以通過協(xié)調(diào),在不影響測量的情況下結(jié)合工藝要求與以后的現(xiàn)場儀表維護(hù)來定位,以達(dá)到既滿足了測量要求又方便了維護(hù)的效果。