温度传感器常见故障原因及处理
首先要从热电偶的原理,特点,分类,和补偿上说起,明白了这些对故障原因的分析和处理就简单了
1、原理
热电偶温度计是基于热电效应这一原理测量温度的; 它的测温范围很广,可测量-200~160O℃范围内在在特殊情况下,可测至2800 ℃的高温。
将两种不同的导体或半导体连接成如图所示的闭合回路,如果两个接点的温度不同(T>T0),则在回路内会产生热电动势,这种现象称为赛贝克热电效应。图中闭合回路称之为热电偶。导体A和B称之为热电偶的热电丝或热偶丝。热电偶两个接点中,置于温度为t的被测对象中的接点称为测量端,又称工作端,温度为参考温度t0的另一端称之为参考端,又称自由端或冷端。
2、特点
测量精度高,测量范围广,构造简单,使用方便,不受大小和形状的限制,外有保护套管,用起来方便。
热电偶的类形
8种标准化热电偶:
S :铂铑10-铂 –20~1300℃
B :铂铑90-铂铑6 300~1600 ℃
K :镍铬-镍硅 -50~1000 ℃
J :铁-康铜 -40~750 ℃
R :铂铑13-铂 -0~1600 ℃
E :镍铬-康铜 -40 ~1000 ℃
T :铜-康铜 -40 ~350 ℃
4、各种热电偶的分度表均是在参考端即温度t0为0 ℃的条件下得到的热电势与温度之间的关系,因此,热电偶测温时,冷端温度必须为0 ℃,否则将产生测量误差。而在工业上使用时,要使冷端温度保持在0 ℃是比较困难的,所以,必须根据不同的使用条件和要求的测量精度,对热电偶冷端温度采用一些不同的处理办法,常用的方法有如下几种:
• 补偿导线延伸法
• 冰点法
• 计算修正法
• 仪表零点校正法
• 补偿电桥法
5、补偿导线延伸法
热电偶做得很长,使冷端延长到温度比较稳定的地方。由于热电偶本身不便于敷设,对于贵金属热电偶也很不经济,因此,采用一种专用导线将热电偶的冷端延伸出来,而这种导线也是由两种不同金属材料制成,在一定温度范围内(100 ℃以下)与所连接的热电偶具有相同或十分相近的热电特性,其材料也是廉价金属,将这种导线称为补偿导线。
注意:无论是补偿型还是延伸型,补偿导线本身并不能补偿热电偶冷端温度的变化,只是起到热电偶冷端延伸作用,改变冷位置。在规定的范围内,由于补偿导线热电特性不可能与热电偶完全相同,因而仍存在一定的误差。
6、计算修正法
当热电偶冷温度不是0 ℃而是t0时,测得的热电偶回路中的热电势为E(t, t0)。可采用正式进行修正:
E(t, 0)= E(t, t0)+ E(t0, 0)
只适用于实验室或临时性测温的情况,而对于现场的连续测量显然是不实用的
7、常见故障原因及处理
故障现象 | 可能原因 | 处理方法 |
温度示值偏低或不稳 | 电极短路 | 找出短路原因,如潮湿或绝缘损坏 |
接线柱处积灰 | 清扫 |
补偿导线与热偶极性接反 | 纠正接线 |
补偿导线与热偶极不配套 | 更换相配套的补偿导线 |
冷端补偿不符要求 | 调整冷端补偿达到要求 |
热偶安装位置不当 | 按规定重新安装 |
温度示值偏高 | 补偿导线与热偶极不配套 | 更换相配套的补偿导线 |
有直流干扰信号进入 | 排除直流干扰 |
显示不稳定 | 接线柱处接触** | 将接线柱拧紧 |
测量线路绝缘破损,引起断续短路或接地 | 找出故障点,修复绝缘 |
热偶安装不牢或有震动 | 紧固电偶,消除震动 |
热电偶电极将断未断 | 更换热偶 |
外界干扰 | 查出干扰源,采取屏蔽措施 |
显示误差大 | 热电偶电极变质 | 更换热偶 |
热电偶安装位置不当 | 改变安装位置 |
保护管表面积灰 | 清除积灰 |
显示无穷大 | 接线断路 | 找到断点,重新接好 |
热电极断开或损坏 | 更换热电偶 |
温度传感器常见故障原因及处理
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2006-09-28