熱電阻在化工生產裝置中的應用

[摘要]溫度的測量是保證生產正常運行、確保產品質量和安全生產的關鍵環節。
      溫度是表征物體冷熱程度的物理量，是化工生產中最普通、最重要的熱工參數之一。物體的許多物理現象和化學性質都與溫度有關,許多生產過程均是在一定的溫度范圍內進行的。因此溫度的測量是保證生產正常運行確保產品質量和安全生產的關鍵環節。
      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隨冷熱程度不同而變化的特性，來進行間接測量。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,當兩者達到熱平衡狀態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值。其中,熱電阻溫度計和熱電偶溫度計在化工產業中得到了大眾的認可,而這兩款溫度產品其對現場介質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的認識。

      熱電阻是中低溫區常用的一種測溫元件。熱電阻是利用物質在溫度變化時本身電阻也隨著發生變化的特性來測量溫度的。熱電阻的受熱部分(感溫元件)是用細金屬絲均勻的纏繞在絕緣材料制成的骨架上,當被測介質中有溫度梯度存在時,所測得的溫度是感溫元件所在范圍內介質層中的平均溫度。它的主要特點是測量精度高,性能穩定。其中鉑熱電阻的測量正確最高。
1.熱電阻的結構特點:
      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過程中從-200℃至+ 600℃范圍內的液體蒸汽和氣體介質及固體表面的溫度。
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,性能穩定可靠等優點。實際運用中以Pt100鉑熱電阻運用最為廣泛。
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實體,它有下列優點:體形細長熱響應時間快抗振動,使用壽命長等優點。
1.3隔爆型熱電阻隔爆型熱電阻通過特殊結構的接線盒,把接線盒內部爆炸性混合
氣體因受到火花或電弧等影響而發生的爆炸
局限在接線盒內生產現場不會引起爆炸。
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際溫度,適用于測量表面溫度。
電阻是中低溫區最常用的-種溫度檢測器。它的主要特點是測量精度高,性能穩定。其中鉑熱是阻的測量精度是最高的,它不僅廣泛應用于工業測溫,而且被制成標準的基準儀。
2.熱電阻測溫原理及材料:
      熱電阻測溫是基于金屬導體的電阻值隨溫度的增加而增加這一特性來進行溫度測量的。熱電阻大都由純金屬材料制成,目前應用最多的是鉑和銅此外現在已開始采用鎳、錳和銠等材料制造熱電阻。
其次我們談一下熱電阻溫度計的日常維護:
      我們從以上的介紹不難看出,熱電阻溫度計在當今科學技術如此發達的今天得到了較理想的運用。那么熱電阻在化工廠在線工作過程中會出現的狀況又有哪些呢?環境溫度的影響材質材料質量的影響導線電阻內阻串進其熱電阻的影響等等該如何去解決呢?在現場維護工作中我們常常會遇到某一個溫度計顯示儀表指示值低或示值不穩定、顯示儀表指示很大、顯示儀表負值、阻值與溫度的函數關系發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我們應該拆掉熱電阻溫度計檢查熱電阻溫度計的保護管內是不是有了金屬屑、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了短路的現象。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斷路,引出線會不會斷路。如果指示為負值,那接線出錯,熱阻短路就很有可能成為發生此種情況的原因所在。如果溫度-電阻值函數關系有變,我們應該考慮電阻絲有可能受到了腐蝕發生變質情況。通過以上思路我們可能很快就能找到其故障原因。
當然,隨著熱電阻在化工生產中的廣泛應用，它的種類也出現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中廣泛應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實體。與普通型熱電阻相比,它有下列優點:①體積小,內部無空氣隙熱慣性上測量滯后小;②機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-談熱電阻溫度計的改進:
      其實這種改進已經好久了雖然從事現場儀表工作十多年對于干上七、八年才能算得上一個好的儀表工的說法我深信不疑,因為儀表I需要掌握的知識面很寬很廣, 要靠-天兩天,-年兩年是遠遠達不到的。下面就我所了解的談-談:在導線電阻對測量的影響方面工業上采用了三線制、四線制的接線方法在熱電阻與顯示儀表的實際連接中由于其間的連接導線長度較長,若僅使用兩根導線連接在熱電阻兩端的話,導線本身的電阻就會與熱電阻串聯在一起造成測量誤差。三線制的接法就是在熱電阻的-端與-根導線相連另一端與兩根導線相連與-一個電橋配合實現橋路平衡在平衡狀態下可以消除導線電阻的影響。
      在寫論文的過程中也發現了自己的很多不足如對儀表理解的膚淺不夠深入,同時也知道了自己以后努力的方向。在合理化建議這個問題.上,只是談一談我的想法在儀表定點的過程中,由于是根據PID圖與現場情況定點,發現有些測點儀表在現場儀表維護過程中是很不方便的,我想是不是可以通過協調,在不影響測量的情況下結合工藝要求與以后的現場儀表維護來定位,以達到既滿足了測量要求又方便了維護的效果。