热电阻

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热电阻范文第1篇

关键词：分析仪；电桥；简化；调试

引言

在化工、石油、气体等工矿企业项目中，热电阻式分析仪是普遍使用于分析气体、液体等物质的纯度的设备。所以对安装的要求也就比较高，而调校又是安装过程中重要一环，调校的好坏将直接影响到生产质量和安全；并且分析仪是自动控制或人一设备对话的基本设备，它是根据被测物料在不同状态下表现出不尽相同的化学性质，热学性质，磁学性质，光学性质，声学性质和电离、各种射线等性质，利用对其中的一种或部分敏感的材料转化为可测量的电信号的装置。而热电阻式分析仪式根据气体混合物中待测组分含量的变化，引起气体混合物导热率变化这一物理性质来进行测量的装置。

1、根据某气体厂先用氢气分析仪来表述热电阻分析仪的调试过程

在调试之前仔细阅读产品说明书，在说明书中找到了该分析仪的电气原理图：

此图对于工人来讲，明显过于繁琐，但是经过整理，我们将会发现特别的简单，可以成为工人们调校手册。

经简化如下图，其工作核心为方框内的电桥，调校重点为方框以右的部分。

其他部分则是提供优质可靠的电源装置。

通过简化，显然该分析仪是由四个电阻臂组成，它们是由完全相同的铂电阻Pml、Rm2、R51、R52组成的平衡电桥，其中R51、R52是处于标准气体密封室内的参比臂，Pml、Rm2是工作臂，置于被检测气体流过的管道内。当通入测量室待测气体，其组成与参比室中标准气体不同时，由于工作室待测气体导热率不变，引起电桥工作臂电阻值的改变，即可以测出气体组成的百分含量。这就利用了不同组成气体有不同的导热率，用热灵敏器件进行感测，把原来混合气体中待测组分含量变化引起的导热率的变化的检测转化为热灵敏元件的电阻值的测量。并转换成电信号，通过显示器反映出来。通过以上简化和原理简介，在调校过程中就会得心应手。分析仪调试内容包括常规检查，单元调试，系统模拟试验，标准式样标定。很显然，W3为调零可变电阻，W2为量程调节电阻，W1为电流电流调节器，W4为调节加热器的可变电阻，通过调节W4调节电桥加热电流的大小。

2、调试方法

(1)通电检测，在进行各项调校前，R51、R52所处的检测室内通入规定流量的气样，同时温控系统要投入，进过规定时间的稳定加热运行后方可进行下一步调试。

(2)电流调试，在进行电流调试之前如果显示不平衡，可以调节W3，使电桥输出为零。在调试中，测量室内气体通入最大值时，电桥呈不平衡状态，调节W2使显示为上限值。将切换开关置于调校(TEST)，使从电源送来的桥路电流通过电阻R16，并且此电阻上的电压反映电显示器上，如果指示停在刻度的红线位置，说明电流符合要求，否则可以调节W4进行调整到红线位置。

(3)调零点，把选择开关置于工作位置，指针显示测量电桥的输出电压，由于桥臂测量室中通有标准气样，可以通过调整电位器W3使指针指向零位置。

(4)调整量程，将己知组成的气样通入测量管道(室)中，比较仪表示数与气样分析置之间的误差。如果误差超过仪表的允许范围，旋转W2进行调整。如此交替通入几种己知组成的气样和极限气样，反复核对3-5次，直到示数在允许的误差范围内。这样经过自检合格后，尽早移交与业主进行验收和护理，以免成品被破坏。

3、结语

热电阻范文第2篇

[关键词]PT100铂热电阻；错误接线；二次仪表电阻

中图分类号：TM933 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0071-01

对于PT100铂热电阻来说，属于一类较为常用的测温元件，比如：在斗轮堆取料机的减速箱当中，便会安装PT100铂热电阻，以此作为测温元件；此过程中，主要的工作原理为：利用二次仪表，把PT100铂热电阻组织变送成为实际温度，进而使减速箱的油温保护得到有效实现[1]。然而，基于实际应用过程中，通常会出现二次仪表呈现的温度比减速箱的实际油温（由水银温度计测量出来的结果）高出5℃到8℃的情况。通过严格的实验观察、分析，结果显示：因PT100铂热电阻在接线方式上存在错误，进而导致测量误差的发生。从测量误差的排除角度考虑，本文对“PT100铂热电阻错误接线与二次仪表电阻测量回路”进行分析意义重大。

1.关于PT100铂热电阻测温原理的分析

铂热电阻阻值会在温度发生改变的情况下而随之改变，通常情况下，铂热电阻的阻值也会随着温度的升高而变大。以《GB/T30121-2013工业铂热电阻及铂感温元件》为标准，将铂热电阻的温度用“t”表示，将t℃条件的铂热电阻阻值用“Rt”表示，将0℃条件下的阻值用“Ro”表示，那么铂热电阻阻值的计算公式为：

-200

0≤t

在上述计算公式当中，A、B、C均为常数，A为3.9083×10-3；B为-5.775×10-7、C为-4.183×10-12。

对于PT100铂热电阻来说，其基于0℃条件下，阻值是100Ω，而在100℃条件，则其组织大概为138.5Ω[2]。所以，在对PT100铂热电阻的精准阻值测量出来的条件下，才能够获取PT100传感器所处的温度。

2.对PT100铂热电阻测温出现的误差的解析

不管是在斗轮堆取料过程中，还是在装船机取料过程中，均采用了PT100取料方式。其中，铂热电阻能够使减速箱油温保护得到有效实现。但是，由于需把PT100二次仪表高油温报警输出信号接入机上的连锁保护，所以对PT100的测量精度提出了较高的要求。在实际工作过程中，特别是在夏季，由于所处环境温度偏高，加之PT100铂热电阻测温存在虚高的特点，进而容易致使斗轮堆取料机频繁发生高油温故障，对于此类故障在未能及时有效处理的情况下，会使设备的正常、可靠运行受到很大程度的影响。

从具体应用角度来看，无论是斗轮堆取料机，还是装船机，其PT100铂热电阻都会随减速箱在各个场所布设，但是和PT100铂热电阻相配套应用的二次仪表则集中在斗轮堆取料机和装船机电气房内安装。在二次仪表和铂热电阻间，会有4×0.5mm2控制电缆敷设，实际应用2芯、备2芯，电缆的长度大概在50-70米范围内[3]。经实验发现，把二次仪表在PT100铂热电阻附近临时固定，所测量的温度和水银温度计测量的结果之间对比基本上不存在误差。但是，如果将PT100铂热电阻恢复向偏远的二次仪表接入，那么误差便会在电缆长度增加的情况下而发生增加。此外，因PT100铂热电阻的电阻值会在温度上升的情况下而随之升高，当所测电阻值偏大的情况下，会使PT100铂热电阻测温呈现虚高的现象。从大多数实验来看，因二次仪表和PT100铂热电阻间的电缆本体电阻阻值偏高，进而引发测量误差[4]。综合考虑，便有必要给出PT100铂热电阻接线的正确方法，进而使测量误差的发生得到有效解决。

3.对PT100铂热电阻接线方法的解析

因二次仪表和PT100铂热电阻间电缆电阻是客观存在的，所以有必要给予规范、科学的技术手段，使电缆电阻引发的测量误差得到有效排除。以三线制热电阻测量方法为例，主要组成元件包括：①恒流源电路；②电阻测量回路；③模数转换电路；④滤波增益回路；⑤单片机。现对其电阻测量回路进行重点解析，左半部分为三线制铂热电阻，右半部分为三线制铂热电阻测量回路。并可得出：（1）在此次测量回路当中，具备恒流源输入I；（2）所需测量的铂热电阻为RTD，如果将RTD铂热电阻电压设置为VR，那么热电阻到二次仪表的线路等效电阻有Rw1、Rw2、Rw3；因线路长度保持一致，所以有Rw1=Rw2=Rw3；（3）将运算放大器A3反向输入端电压设置为V-，将同相输入端电压设置为V+，输出端电压设置为VA3。以测量回路为依据，便可以进一步得出VA3=VR。

因在此测量回路摄入为恒流源，那么根据所测获取的运算放大器A3的输出端VA3，便能够将VR电压并换算获取出RTD电阻值，然后对此阻值采取相应的处理，便能够将热电阻温度求解出来。从中可知，此三线制测量方法使PT100测量回路当中PT100传感器到二次仪表的线路电阻产生的误差得到有效排除[5]。此外，在对PT100铂热电阻接线方法进行合理调整的基础上，把之前四芯电缆没有接入的第三芯投入应用，保证PT100铂热电阻接线方法转变为三线制，便使测量误差得到有效解除，进而使PT100铂热电阻测温精度得到有效保证。

结合上述研究可知，基于PT100铂热电阻三线制接线方法是一种非常理想的方法，主要的优势包括：其一，成本低廉；其二，接线简单；其三，应用广泛。所以，基于PT100铂热电阻三线制接线方法可作为优先，以此使测量误差的发生得到有效控制。

4.结语

通过本文的探究，认识到当PT100铂热电阻接线方法不正确或受到一些因素的影响下，会引发测量误差。因此，便有必要给出PT100铂热电阻接线的正确方法，进而使测量误差的发生得到有效解决。在本次研究过程中，通过对关于PT100铂热电阻测温原理的分析，解析了PT100铂热电阻测温出现的误差，进一步给出了基于PT100铂热电阻三线制接线方法。实验结果表明：基于PT100铂热电阻三线制接线方法具备多方面的优势，即：成本低廉、接线接单、使用广泛，能够使测量误差的发生得到有效控制。因此，可以选择基于PT100铂热电阻三线制接线方法。此外，近年来不少学者表明PT100铂热电阻四线制接法也是一种理想的接法，从测量精度角度考虑，有必要进一步对PT100铂热电阻四线制接法进行进一步探究。

参考文献

[1]隋洪岗.PT100温度传感器在温度数据实时监测系统中的应用[J].电脑开发与应用，2011，04：64-65.

[2]秦彩霞.温度仪表的选型与应用[J].仪器仪表用户，2013，06：77-79+96.

[3]阮晓飞，郭盈盈，张婧.化工企业温度测量系统误差分析方法及对策[J].仪器仪表标准化与计量，2014，01：40-42.

热电阻范文第3篇

1.测量部分

1.1测量标准：二等标准铂电阻温度计

被测对象：Pt100工业铂热电阻

1.2测量过程：用比较法进行测量。将二等标准铂电阻温度计和被检工业铂热电阻同时放入恒温槽中，待恒温槽温度稳定后，通过测量标准与被检的值，进而计算得到被检热电阻的实际阻值，然后计算转化为温度值。

2.数学模型

检定点0℃，数学模型：Δt= = Δti—Δti*

检定点100℃，数学模型：

Δt= =Δth—Δth*

其中：Δt —被检热电阻的示值误差。

3.0℃测量结果不确定分析

3.1 输入量Δti的不确定度u1的评定

3.1.1对A级铂电阻进行三组18次重复性试验，合并样本标准偏差

为 = =10.03×10-4Ω

实际测量以6次测量结果的平均值为测量结果，所以u（Ri1）= =4.10×10-4Ω.。u（Δti1）= =0.0010℃

3.1.2插孔间温度引入的标准不确定度分量u（Δti2）

冰点槽插孔之间温差很小，可忽略不计故u（Δti2）=0.0000℃

3.1.3由电测设备引入的标准不确定度分量u（Δti3）

四点转换开关杂散热电势引入的不确定度相对很小，忽略不计。热电阻测量仪的不确定度区间半宽为，100×0.01%+0.001=0.0110Ω，按均匀分布考虑

u（Ri3）= =6.35×10-3Ω.。u（Δti3）= =0.0162℃

3.1.4自热引入的标准不确定度分量u（Δti4）

电测设备供感温元件的测量电流为1mA，可作均匀分布，则u（Ri4）=1.15×10-3Ω.。u（Δti4）= =0.0030℃

3.1.5以上4个不确定度分量相互独立，因此合成为

u（Δti）=

=0.0165℃

3.2 输入量Δti*的标准不确定度分量u（Δti*）评定

3.2.1二等标准铂电阻温度计复现性引入标准不确定度u（Δti*1）

按规程要求，在水三相点处U99=0.005℃，k=2.58

u（Δti*1）=0.005/2.58=0.0019℃

3.2.2由电测设备引入的标准不确定度分量u（Δti*2）

根据规程 Rtp不重测时， u（Δti*2）=0.0211℃

3.2.3自热引入的标准不确定度分量u（Δti*3）

二等标准铂电阻温度计自热最大值为0.004℃，按均匀分布处理， u（Δti*3）=0.0002 ℃

3.2.4标准铂电阻温度计W0引入的标准不确定度分量u（Δti*4）

该数据是由二等铂电阻温度计检定证书中给出，最大值为0.010℃，按均匀分布处理u（Δti*4）=0.0058℃

Rtp不重测时，以上4个不确定度分量相互独立

u（Δti*）=

=0.0220℃

3.3合成不确定度

U（Δt0）= =0.0275℃

3.4扩展不确定度

U=2×0.0028=0.0550℃ k=2

4. 100℃测量结果不确定分析

4.1.1对A级铂电阻进行三组18次重复性试验，合并样本标准偏差

= =10.86×10-4Ω

实际测量以6次测量结果的平均值为测量结果u（Ri1）= =4.44×10-4Ω.。u（Δth1）= =0.0012℃

4.1.2插孔间温度引入的标准不确定度分量u（Δth2）

恒温槽温场均匀性不超过0.01℃，检定过程中温度波动不超过±0.02℃/10min， 因标准和被检的时间常数不同，估计将有不大于0.01℃的迟滞，估计两者服从均匀分布， u（Δth2）= =0.0082℃

4.1.3由电测设备引入的标准不确定度分量u（Δth3）

热电阻测量仪的不确定度区间半宽为，138.51×0.01%+0.001=0.01485Ω，按均匀分布考虑

u（Ri3）=8.57×10-3Ω. u（Δth3）=

=0.0226℃

4.1.4自热引入的标准不确定度分量u（Δth4）

电测设备供感温元件的测量电流为1mA，根据实际经验感温元件一般约有2mΩ的影响，可作均匀分布处理

u（Rh4）=1.15×10-3Ω. u（Δth4）= =0.0030℃

4.1.5以上4个不确定度分量相互独立，因此合成为

u（Δth）=

=0.0243℃4.2输入量Δth*的标准不确定度分量u（Δth*）评定

4.2.1二等标准铂电阻温度计复现性引入标准不确定度u（Δth*1）在水沸点处U99=0.0034℃，k=2.58

u（Δth*1）=0.0034/2.58=0.0013℃

4.2.2由电测设备引入的标准不确定度分量u（Δth*2）

根据规程Rtp不重测时，u（Δth*2）=0.0281 ℃

4.2.3自热引入的标准不确定度分量u（Δth*3）

由于在较高温度流动介质的恒温槽中，自然影响可以忽略不计，则 u（Δth*3）=0.0000℃

4.2.4标准铂电阻温度计W100引入的标准不确定度分量u（Δth*4）该数据是由二等铂电阻温度计检定证书中给出，最大值为0.010℃，按均匀分布处理，k= 则u（Δth*4）=0.0081

Rtp不重测时，以上4个不确定度分量相互独立，因此合成为

u（Δth*）=

=0.0293℃

4.3合成不确定度

u（Δt100）= =0.0381℃

4.4扩展不确定度

U=2×0.0381=0.0762℃ k=2

5.0℃和100℃的测量结果不确定度报告

0℃ U=0.055℃ k=2

100℃ U=0.076℃ k=2

6. 测量审核结果

参考值为

0℃ U =0.04℃，k =2

100℃ U =0.04℃，k =2

以上测量点均满足| En | ≤1， 因此测量审核结果评定为满意。

参考文献：

热电阻范文第4篇

【关键词】 MFT动作 改造 措施方案

我厂#1、2供热发电机组，2006年开工建设，2008年底试运行，锅炉为循环流化床锅炉，汽轮机为高压、单缸、冲动抽汽式汽轮机，加上上海汽轮发电有限公司QF-60-2型发电机及其附属设备组成一个成套发电机组。DCS系统为ABB公司的AC800F系统；汽轮机DEH系统为南京科远控制工程有限公司生产的DEH-NK控制系统。经过四年多的试运行，发现主要存在以下问题：

（1）锅炉出现过几次MFT误动作。（2）有些电动阀门在正常调节时会突然关闭，影响机组稳定运行。（3）有些重要测点集中在一个模块上，不符合危险分散原理。（4）DEH温度测量系统经常导致汽机跳闸。（5）汽包水位测量系统经常不准和存在一些安全隐患。针对以上现象，我们深入分析，并逐个进行改造。

1 防止锅炉MFT误动作逻辑修改

检查锅炉MFT控制回路，检查后发现锅炉控制台上的手动MFT控制回路如下图1：主电源模块提供的24伏通过保险丝后供给DI810模块作为开关量的外供电源，再通过常闭按钮开关、硬接线进入DI810模块的16通道，模件根据进入电压的高低来判断MFT信号的有无。正常情况下DI810模块的16脚为高电平，无MFT动作信号。由于这块DI810模块有16路输入，通道短路保护共用一个为1安培的保险丝，如果有任何一路的24V对地短路都会导致保险丝烧坏，这样就会使一些常闭触点的信号由高电位变为低电位，由于MFT输入信号是常闭触点，加上其余输入信号都是在锅炉附近，环境非常复杂，对地短路的可能性比较大，这就会使MFT误动的几率也很大。经过统计，由于锅炉检修人员在检修过程中不慎将24伏对地短路，导致锅炉MFT误动就有两次，从而引起锅炉压火。

为了解决这个较大隐患，我们采取以下方法解决。

拆除DI810模块上多余的输入通道，将MFT输入通道改到一个空余模块上，即此模件仅供MFT输入通道专用，完全消除了其他通道的干扰，确保不再发生误动。

2 修改有些电动阀门在正常调节时会突然关闭逻辑，保证机组稳定运行

通过对机组有的电动阀门在正常调节时会突然自动关闭这一现象进行仔细分析发现电动门控制逻辑里参数设置不合理。部分电动门有过力矩信号引入DCS逻辑，在逻辑关系上设置为：当电动门发出过力矩信号时，DCS发出关闭指令。特别是在电动门调节时，若发生过力矩现象，DCS就会发出关闭指令（图2），将电动门关闭，严重影响机组的安全运行。

由于这种设置不符合机组运行需要，因此我们把它改为当电动门发出过力矩信号时，保持原状态（图3）。这样更改后能保证当电动门发出过力矩信号后，设备会保持原来的运行工况，使机组运行稳定。

3 把重要测点分开到不同模块上，将危险分散

一次锅炉连续发生几次MFT动作检查后发现是由于一个通讯模件CI810线路接触不良所致。进一步检查它下面带的模块，有些重要测点集中在一个模块上，显然不符合危险分散原理。

CI810下的一个DI810包含以下重要I/O点（如表1）：

其中一次风机、二次风机、吸风机全停、高压硫化风机全停都是锅炉MFT动作的条件，一旦这一个模块出现问题或这一通道的通讯出现、或者模件的保险丝烧断，以上这些点的状态信息便不能采集到控制器中，一次风机、二次风机、吸风机甲乙状态就会发生改变，控制器逻辑判断就会认为一次风机、二次风机、吸风机甲乙全停、高压硫化风机全停，这都符合MFT动作条件，所以锅炉MFT保护就会误动作。

我们改造的办法就是将一次风机、二次风机、吸风机、高压硫化风机的开关状态分别装在不同通讯模件下的不同模件上，将危险分散开来。通过改造，即使是一个通讯模件或一个模块损坏也不会造成锅炉MFT动作。

4 对推力瓦温度引起几起汽机跳闸现象分析得出以下结论

（1）现场接线不规范，推力瓦温度测量系统接线接头太多，10个温度测点共有240个接头，每个接头不好都有可能造成跳机，故障率较高。下图为推力瓦温度测量系统接线图（如图4，5）。

改造的方案就是减少中间环节，将热电阻信号线直接引致前轴箱端子排，然后和模件柜至前轴箱电缆直接引致前轴箱端子排，然后将热电阻的线焊接后进入确保接触良好。改造后如下图：

（2）软件系统不完善，DEH的软件里没有推力瓦温度突然升高的故障判断，因此既增加这样一段判断逻辑，如果温度在一秒内上升超过60摄氏度（酌情而定），系统就自动判断为速率大故障，而不会发出跳机信号。因为温度是模拟量，不可能瞬间上升很多度。这样就有效避免了温度测点断线或接触不良导致温度突然升高而造成的误跳机。我们没有增加任何其他设备，只是利用计算机编程软件解决了测点数值波动引发的故障，防止了误跳机，提高了系统的稳定性。如下图（8）：画面上的“手指”指向的部分即为增加的部分，点击方框部分后即出现“速率大故障判断”，如果是测点问题，更换后点击复位即可。改造后#1、2机再也没有因为测点问题发生过误跳机。

5 汽包水位测量系统经常不准和存在一些安全隐患

汽包水位计经常发生测量不准故障，汽包水位不准使给水自动不能投入，这对锅炉汽包满水和缺水事故的发生埋下了很大的隐患；设备命名和实际标示不清，有时导致设备隔离错误，也对人身安全带来严重的威胁。汽包水位计经常发生测量不准故障也增加了检修人员的维护量和不安全因素。通过对发生故障的原因统计不难发现，造成水位不准的原因有以下几个方面。（1）组和阀质量不好；（2）伴热不良。（3）设备命名标示不清也不符合常规。

我们改造的方法是：

（1）用优质焊接阀门代替易漏的三通阀（如图7，8）。

（2）加强保温。原先保温不良且伴热带经常损坏，现改用优质伴热带且每根单独伴热，即使坏一根影响也不大，不像原来一坏影响三个水位测量都不准。下图为改造前后对比图（如图9，10）。

（3）就地设备和DCS画面不对应，三台水位计集中在一起，标识混乱。有几次运行人员去隔离设备，按照画面位置去操作。结果检修人员去工作，由于阀门隔离错误，险些发生重大烫伤人身事故。我们改造后的变送器的排列是A、B、C，按顺序排列，各自独立，不容易认错设备。

下图为改造前、后对比图片（如图11，12）：

通过以上的技术改造，并经过几个多月的运行实践，#1炉汽包水位计再没有出现任何异常现象，达到了我们的预期效果，保障了锅炉的安全运行和发电的连续性，在很大程度上降低了检修和维护的成本，有效地预防了人身和设备事故的再次发生，同时汽包水位保护和自动均能够投入，为我厂安全高效发电提供了坚实有力的技术依据。

6 结语

通过以上对机组热控系统的改造和优化后，机组运行非常稳定，2010年以前共发生过5次锅炉压火事故，发生2次汽机跳闸事故。热控系统优化后，至今年未发生过一次同类事故，这充分说明我们的热控系统优化取得了良好的效果。

参考文献：

[1]提高热控系统可靠性的重点技术措施研究报告.电力行业热工自动化技术委员会，2009.

热电阻范文第5篇

关键词：热电偶；热电阻

Abstract: temperature is thermal power plant thermal control system is one of the most important parameters in decades rapid development with the progress of science and technology measuring technology, measuring equipment from a single function to multifunction, intelligence, accuracy. Based on today's large thermal power unit by application of temperature measurement device of the type, basic structure, measuring principle, in-depth analysis of the temperature in the process of using components of fault analysis and processing method of thermal control specialty construction for my company personnel in the unit start-up process to make a technical guidance.

Key words: thermocouple; Thermal resistance.

中图分类号：TM621文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

概述

温度信号是热电厂热力控制系统中的一个重要参数，通常一台600MW的火电机组约有1000点左右（北仑百万机组有3000多点，其中锅炉壁温2000多点），占各类测点总量的30﹪左右，而且测量范围广。因此测量的准确与否将直接影响机组运行的安全性、稳定性、高效性。

热电偶测量装置

热电偶是火电厂中最常用的温度测量元件之一，其优点是：

1）测量精度高，因热电偶直接与测量介质相接触，不受中间介质影响。

2）测量范围广，常用的热电偶从-50～+1600℃均可连续测量，某些特殊的热电偶最低可测 -269℃，最高可测+2800℃.

3）构造简单，使用方便，热电偶通常有两种不同的金属丝组成，而且不受大小和开头的限制，外有保护套管，用起来非常方便。

1.1.热电偶的工作原理：

两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿端)；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：1）：热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶冷端与工作端，两端温度差的函数；2）：热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；3）：当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。

1. 2热电偶的种类:常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶是指国家标准规定了其热电势与温度的关系、允许误差、并有统一的标准分度表的热电偶，它有与其配套的显示仪表可供选用。非标准化热电偶在使用范围或数量级上均不及标准化热电偶，一般也没有统一的分度表，主要用于某些特殊场合的测量。标准化热电偶我国从1988年1月1日起，热电偶和热电阻全部按IEC国际标准生产，并指定S、B、E、K、R、J、T七种标准化热电偶为我国统一设计型热电偶。目前大型火电机组中比较常用的热电偶是：1）（K型热电偶）镍铬-镍硅热电偶镍铬-镍硅热电偶（K型热电偶）是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。正极（KP）的名义化学成分为：Ni：Cr=90：10，负极（KN）的名义化学成分为：Ni：Si=97：3，其使用温度为-200~1300℃。K型热电偶具有线性度好，热电动势较大，灵敏度高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等优点，能用于氧化性惰性气氛中。广泛为用户所采用。

K型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性或还原，氧化交替的气氛中和真空中，也不推荐用于弱氧化气氛中。2）（E型热电偶）镍铬-铜镍热电偶镍铬-铜镍热电偶（E型热电偶）又称镍铬-康铜热电偶，也是一种廉金属的热电偶，正极（EP）为：镍铬10合金，化学成分与KP相同，负极（EN）为铜镍合金，名义化学成分为：55%的铜，45%的镍以及少量的锰，钴，铁等元素。该热电偶的使用温度为-200~900℃。E型热电偶热电动势之大，灵敏度之高属所有热电偶之最，宜制成热电堆，测量微小的温度变化。对于高湿度气氛的腐蚀不甚灵敏，宜用于湿度较高的环境。E热电偶还具有稳定性好，抗氧化性能优于铜-康铜，铁-康铜热电偶，价格便宜等优点，能用于氧化性和惰性气氛中，广泛为用户采用。E型热电偶不能直接在高温下用于硫，还原性气氛中，热电势均匀性较差。1.3热电偶常见的故障与分析:1.3.1.热电偶测温元件的故障原因及处理方法有哪些？

1.3.1.1 故障现象一。热电势比实际值小。

原因分析：

1）短路。

2）热电偶接线盒内接线柱间短路。

3）补偿导线因绝缘烧坏而短路。

4）补偿导线与热电偶不匹配。

5）补偿导线与热电偶极性接反。

6）插入深度不够和安装位置不对。

7）热电偶冷端温度过高。

处理方法：

1）经检查若是由于潮湿引起，可烘干；若是由于瓷管绝缘不良，则应予以更换。

2）打开接线盒，把接线板刷干净。

3）将短路处重新绝缘或更换新的补偿导线。

4）更换成同类型的补偿导线。

5）重新接正确。

6）改变安装位置和插入深度。

7）热电偶的连接导线换成补偿线，使冷端移开高温区。

1.3.1.2故障现象二。热电势比实际大。

原因分析：

1）补偿导线与热电偶型号不匹配。

2）插入深度不够或安装位置不对。

3）热电极变质。

4）有干扰信号进入。

5）热电偶参考端温度偏高。

处理方法：

1）更换相同型号的补偿导线。

2）改变安装位置或插入深度。

3）更换热电偶。

4）检查干扰源，并予以消除。

5）调整参考端温度或进行修正。

1.3.1.3故障现象三。测量仪表指示不稳定，时有时无，时高时低。

原因分析：

1）热电极在接线柱处接触不良。

2）热电偶有断续短路或断续接地现象。

3）热电极已断或似断非断。

4）热电偶安装不牢固，发生摆动。

5）补偿导线有接地或断续短路现象。

处理方法：

1）重新接好。

2）将热电偶的热电极从保护管中取出，找出故障点并予以消除。

3）更换新电极。

4）安装牢固。

5）找出故障点并予以消除。

1.3.1.4故障现象四。热电偶电势误差大。

原因分析：

1）热电极变质。

2）热电偶的安装位置与安装方法不当。

3）热电偶保护套管的表面积垢过多。

4）测量线路短路（热电偶和补偿导线）。

5）热电偶回路断线。

6）接线柱松动。

处理方法：

1）更换热电偶。

2）改变安装位置与安装方法。

3）进行清理。

4）将短路处重新更换绝缘。

5）找到断线处，并重新连接。

6）拧紧接线柱。

2.热电阻测量装置

以热电阻为测量元件的温度测量装置在火电厂中尽次于热电偶，普通型热电阻价格比热电偶便宜，同时低温特性较好，测量精度高于热电偶，主要用于检测低于200℃的测点。目前主要在火电厂中运用在风机、磨煤机等大型转动机械电机的电机温度，（同时根据各个电厂的使用爱好，有的电厂选择热电偶）一台600MW的大型火电机组热电阻的使用率大概有200-300点。

2.1热电阻测量元件

2.1.1热电阻工作原理

热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热是阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。

与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt=Rt0[1+α（t-t0）]式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量 用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极 其广泛。

2.1.2热电阻种类

（1）精密型热电阻：工业常用热电阻感温元件（电阻体）的结构及特点。从热电阻的测温原理可知，被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的，因此，热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。（2）铠装热电阻：铠装热电阻是由感温元件（电阻体）、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体，它的外径一般为φ2~φ8mm，最小可达φ1mm。 与普通型热电阻相比，它有下列优点：①体积小，内部无空气隙，热惯性上，测量滞后小；②机械性能好、耐振，抗冲击；③能弯曲，便于安装；④使用寿命长。（3）端面热电阻：端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度，适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。（4）隔爆型热电阻：隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

2.1.3热电阻的信号连接方式

热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件，通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场，与控制室之间存在一定的距离，因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。目前热电阻的引线主要有三种方式1二线制：在热电阻的两端各连接一根导线来引出电阻信号的方式叫二线制：这种引线方法很简单，但由于连接导线必然存在引线电阻r，r大小与导线的材质和长度的因素有关，因此这种引线方式只适用于测量精度较低的场合2三线制：在热电阻的根部的一端连接一根引线，另一端连接两根引线的方式称为三线制，这种方式通常与电桥配套使用，可以较好的消除引线电阻的影响，是工业过程控制中的最常用的引线电阻。3四线制：在热电阻的根部两端各连接两根导线的方式称为四线制，其中两根引线为热电阻提供恒定电流I，把R转换成电压信号U，再通过另两根引线把U引至二次仪表。可见这种引线方式可完全消除引线的电阻影响，主要用于高精度的温度检测。热电阻采用三线制接法。采用三线制是为了消除连接导线电阻引起的测量误差。这是因为测量热电阻的电路一般是不平衡电桥。热电阻作为电桥的一个桥臂电 阻，其连接导线（从热电阻到中控室）也成为桥臂电阻的一部分，这一部分电阻是未知的且随环境温度变化，造成测量误差。采用三线制，将导线一根接到电桥的电 源端，其余两根分别接到热电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，这样消除了导线线路电阻带来的测量误差。一般都采用三线制接法。热电偶产生的是毫伏信 号，不存在这个问题。

2.1.4.热电阻测温元件的故障原因及处理方法有哪些？

2.1.4.1故障现象一。仪表指示值比实际温度低或指示不稳定。

原因分析：

1）保护管内有积水。

2）接线盒上有金属屑或灰尘。

3）热电阻丝之间短路或接地。

处理方法：

1）清理保护管内的积水并将潮湿部分加以干燥处理。

2）清除接线盒上的金属屑或灰尘。

3）用万用表检查热电阻短路或接地部位，并加以消除，如短路应更换。

2.1.4.2故障现象二，仪表指示最大值。

原因分析：热电阻断路。

处理方法：

1）用万用表检查断路部位并予以消除。

2）如连接导线断开，应予以修复或更换。

3）如热电阻本身断路，应更换。

2.1.4.3故障现象三,仪表指示最小值。

原因分析：热电阻短路。

处理方法：

1）用万用表检查短路部位，若是热电阻短路，则应修复或更换。

2）若是连接导线短路，则应处理或更换。

3.结束语

现今测温测量装置在火电机组中运用比较广泛，从机组运行的稳定性来说，总是希望测温测量装置有非常高的可靠性和满意的测量精度，为了机组的安全稳定运行，因此在火电机组建设前期，根据测点的位置和应用选择合适的测温测量装置至关重要。

参考文献

［1］李春茂.电子技术应用.中国建材工业出版社，1999.

［2］吴万奋.快速热电偶测温误差综述.中国测量技术，2006，（6）.