熱電阻在化工生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用

[摘要]溫度的測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量。利用熱平衡原理我們可以選擇某一物體同被測(cè)物體相接觸來測(cè)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(cè)物體的溫度相同,通過對(duì)選擇物體的物理量的測(cè)量，便可得到被測(cè)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)介質(zhì)的測(cè)溫范圍要求不同，熱電阻一般測(cè)量中低溫（-200~+600℃）場(chǎng)合介質(zhì)的溫度，熱電偶一般測(cè)量中高溫（400~1600℃）場(chǎng)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(duì)熱電阻溫度計(jì)的認(rèn)識(shí)。

      熱電阻是中低溫區(qū)常用的一種測(cè)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(cè)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(cè)介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí),所測(cè)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(cè)量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)熱響應(yīng)時(shí)間快抗振動(dòng),使用壽命長(zhǎng)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(chǎng)不會(huì)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(cè)端面的實(shí)際溫度,適用于測(cè)量表面溫度。
電阻是中低溫區(qū)最常用的-種溫度檢測(cè)器。它的主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高,性能穩(wěn)定。其中鉑熱是阻的測(cè)量精度是最高的,它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫,而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀。
2.熱電阻測(cè)溫原理及材料:
      熱電阻測(cè)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(cè)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(huì)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(chǎng)維護(hù)工作中我們常常會(huì)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?cè)撊绾稳ヌ幚砟?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(cè)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(huì)不會(huì)出現(xiàn)斷路,引出線會(huì)不會(huì)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(cè)溫原理可知被測(cè)溫度的變化是直接通過熱電阻阻值的變化來測(cè)量的，因此,熱電阻體的引出線等各種導(dǎo)線電阻的變化會(huì)給溫度測(cè)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(cè)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(zhǎng)。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(chǎng)儀表工作十多年對(duì)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(shí)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(duì)測(cè)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(zhǎng)度較長(zhǎng),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(huì)與熱電阻串聯(lián)在一起造成測(cè)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(duì)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(chǎng)情況定點(diǎn),發(fā)現(xiàn)有些測(cè)點(diǎn)儀表在現(xiàn)場(chǎng)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(cè)量的情況下結(jié)合工藝要求與以后的現(xiàn)場(chǎng)儀表維護(hù)來定位,以達(dá)到既滿足了測(cè)量要求又方便了維護(hù)的效果。