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 江蘇邱成機(jī)電有限公司
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江蘇邱成機(jī)電有限公司是一家集研發(fā)、工程、銷售、技術(shù)服務(wù)于一體的現(xiàn)代化企業(yè)，是國內(nèi)自動化領(lǐng)域具競爭力的設(shè)備供應(yīng)商。公司主要經(jīng)營歐美和日韓 等發(fā)達(dá)國家的機(jī)電一體化設(shè)備、高精度分析檢測儀器、環(huán)境與新能源工業(yè)設(shè)備及電動工具等工控自動化產(chǎn)品。 
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帶來優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的同時(shí)還可提供自動化工程技術(shù)服務(wù)及成套解決方案。正確使用熱電偶不但可以準(zhǔn)確得到溫度的數(shù)值，保證產(chǎn)品合格，而且還可節(jié)省熱電偶的材料消耗，既節(jié)省資金又能保證產(chǎn)品質(zhì)量。安裝不正確，熱導(dǎo)率和時(shí)間滯后等誤差，它們是熱電偶在使用中的主要誤差。
1、安裝不當(dāng)引入的誤差
如熱電偶安裝的位置及插入深度不能反映爐膛的真實(shí)溫度等，換句話說，熱電偶不應(yīng)裝在太靠近門和加熱的地方，插入的深度至少應(yīng)為保護(hù)管直徑的8～10倍；熱電偶的保護(hù)套管與壁間的間隔未填絕熱物質(zhì)致使?fàn)t內(nèi)熱溢出或冷空氣侵入，因此熱電偶保護(hù)管和爐壁孔之間的空隙應(yīng)用耐火泥或石棉繩等絕熱物質(zhì)堵塞以免冷熱空氣對流而影響測溫的準(zhǔn)確性；熱電偶冷端太靠近爐體使溫度超過100℃；熱電偶的安裝應(yīng)盡可能避開強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場，所以不應(yīng)把熱電偶和動力電纜線裝在同一根導(dǎo)管內(nèi)以免引入干擾造成誤差；熱電偶不能安裝在被測介質(zhì)很少流動的區(qū)域內(nèi)，當(dāng)用熱電偶測量管內(nèi)氣體溫度時(shí)，必須使熱電偶逆著流速方向安裝，而且充分與氣體接觸。
2、絕緣變差而引入的誤差
如熱電偶絕緣了，保護(hù)管和拉線板污垢或鹽渣過多致使熱電偶極間與爐壁間絕緣不良，在高溫下更為嚴(yán)重，這不僅會引起熱電勢的損耗而且還會引入干擾，由此引起的誤差有時(shí)可達(dá)上

。
3、熱惰性引入的誤差
熱電偶（圖9）
熱電偶（圖9）
由于熱電偶的熱惰性使儀表的指示值落后于被測溫度的變化，在進(jìn)行快速測量時(shí)這種影響尤為突出。所以應(yīng)盡可能采用熱電極較細(xì)、保護(hù)管直徑較小的熱電偶。測溫環(huán)境許可時(shí)，甚至可將保護(hù)管取去。由于存在測量滯后，用熱電偶檢測出的溫度波動的振幅較爐溫波動的振幅小。測量滯后越大，熱電偶波動的振幅就越小，與實(shí)際爐溫的差別也就越大。當(dāng)用時(shí)間常數(shù)大的熱電偶測溫或控溫時(shí)，儀表顯示的溫度雖然波動很小，但實(shí)際爐溫的波動可能很大。為了準(zhǔn)確的測量溫度，應(yīng)當(dāng)選擇時(shí)間常數(shù)小的熱電偶。時(shí)間常數(shù)與傳熱系數(shù)成反比，與熱電偶熱端的直徑、材料的密度及比熱成正比，如要減小時(shí)間常數(shù)，除增加傳熱系數(shù)以外，有效的辦法是盡量減小熱端的尺寸。使用中，通常采用導(dǎo)熱性能好的材料，管壁薄、內(nèi)徑小的保護(hù)套管。在較精密的溫度測量中，使用無保護(hù)套管的裸絲熱電偶，但熱電偶容易損壞，應(yīng)及時(shí)校正及更換。
4、熱阻誤差
高溫時(shí)，如保護(hù)管上有一層煤灰，塵埃附在上面，則熱阻增加，阻礙熱的傳導(dǎo)，這時(shí)溫度示值比被測溫度的真值低。因此，應(yīng)保持熱電偶保護(hù)管外部的清潔，以減小誤差。
故障處理 語音
熱電偶輸入產(chǎn)生故障判別法：

熱電偶（圖10）
熱電偶（圖10）
按照儀表接線圖進(jìn)行正確接線通電后，儀表先是顯示儀表的熱電偶分度號，接著顯示儀表量程范圍，再測儀表下排的數(shù)碼管顯示設(shè)定溫度，儀表上排數(shù)碼管顯示測量溫度。若儀表上排數(shù)碼管顯示不是發(fā)熱體的溫度，而顯示“OVER”、“0000”或“000”等狀況，說明儀表輸入部位產(chǎn)生故障，應(yīng)作如下試驗(yàn)：
1）把熱電偶從儀表熱電偶輸入端拆下，再用任何一根導(dǎo)線把儀表熱電偶輸入端短路。通電時(shí)，儀表上排數(shù)碼管顯示值約為室溫時(shí)，說明熱電偶內(nèi)部連線開路，應(yīng)更換同類型熱電偶。若還是以上所說的狀況，說明儀表在運(yùn)輸過程中，儀表的輸入端被損壞，要調(diào)換儀表。
2）把上述故障儀表的熱電偶拆去，換用旁邊運(yùn)行正常的同種分度號儀表上接入的熱電偶，通電后，原故障儀表上排數(shù)碼管顯示發(fā)熱體溫度時(shí)，說明熱電偶連線開路，更換同類型熱電偶。
熱電偶（圖11）
熱電偶（圖11）
3）把有故障的熱電偶從儀表上拆下來，用萬用表放在測量歐姆（R）*1檔，用萬用表兩表棒去測熱電偶兩端，若萬用表上顯示的電阻值很大，說明熱電偶內(nèi)部連接開路，更換同類型熱電偶。否則有一定阻值，說明儀表輸入端有問題，應(yīng)更換儀表。
4）按照儀表接線圖接線正確，若儀表通電后，儀表上排數(shù)碼管顯示有負(fù)值等現(xiàn)象，說明接入儀表的熱電偶“+”與“—”接錯(cuò)而造成的。只要重新調(diào)換一下即可。
5）接線正確儀表在運(yùn)行時(shí)，儀表上排數(shù)碼管顯示的溫度與實(shí)際測量的溫度相差40度~70度。甚至相差更大，說明儀表的分度號與熱電偶的分度號搞錯(cuò)。按熱電偶分度號B、S、K、E等熱電偶的溫度與毫伏（MV）值的對應(yīng)關(guān)系來看，同樣溫度的情況下，產(chǎn)生的毫伏值（MV）B分度號小，S分度號次小，K分度號較大，E分度號大，按照此原理來判別。
常見故障分析及處理：
故障現(xiàn)象
可能原因
處理方法

熱電勢比實(shí)際值?。@示儀表指示值偏低）
熱電極短路
如潮濕所致，則進(jìn)行干燥；如絕緣子損壞，則更換絕緣子
熱電偶的接線柱處積灰，造成短路
清掃積灰
補(bǔ)償導(dǎo)線線間短路
找出短路點(diǎn)，加強(qiáng)絕緣或更換補(bǔ)償導(dǎo)線
熱電偶熱電極變質(zhì)
在長度允許的發(fā)問下，剪去變質(zhì)段重新焊接，或更換新熱電偶
補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶極性接反
重新接正確
補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶不配套
更換相配套的補(bǔ)償導(dǎo)線
熱電偶安裝位置不錄或插入深度不符合要求
重新按規(guī)定安裝
熱電偶冷端溫度補(bǔ)償不符合要求
調(diào)整冷端補(bǔ)償器
熱電偶與顯示儀表不配套
更換熱電偶或顯示儀表使之相配套
熱電勢比實(shí)際值大（顯示儀表指示值偏高）
顯示儀表與熱電偶不配套
更換熱電偶使之相配套
熱電偶與補(bǔ)償導(dǎo)線不配套
更換補(bǔ)償導(dǎo)線使之相配套
有直流干擾信號進(jìn)入
排除直流干擾
熱電勢輸出不穩(wěn)定
熱電偶接線柱與熱電極接觸不良
將接線柱螺絲擰緊
熱電偶測量線路絕緣破損，引起斷續(xù)短路或接地
找出故障點(diǎn)，修復(fù)絕緣
熱電偶安裝不牢或外部震動
緊固熱電偶，消除震動或采取減震措施

熱電極將斷未斷
修復(fù)或更換熱電偶
外界干擾（交流漏電，電磁場感應(yīng)等）
查出干擾源，采用屏蔽措施
熱電偶熱電勢誤差大
熱電極變質(zhì)
更換熱電極
熱電偶安裝位置不當(dāng)
改變安裝位置
保護(hù)管表面積灰
清除積灰
溫度補(bǔ)償 語音
熱電偶（圖12）
熱電偶（圖12）
由于熱電偶的材料一般都比較貴重（特別是采用貴金屬時(shí)），而測溫點(diǎn)到儀表的距離都很遠(yuǎn)，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補(bǔ)償導(dǎo)線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內(nèi)，連接到儀表端子上。必須指出，熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室的儀表端子上，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補(bǔ)償作用。因此，還需采用其他修正方法來補(bǔ)償冷端溫度t0≠0℃時(shí)對測溫的影響。在使用熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線時(shí)必須注意型號相配，極性不能接錯(cuò)，補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶連接端的溫度差不能超過100℃。
主要優(yōu)點(diǎn) 語音
1、測量精度高。因直接與被測對象接觸，不受中間介質(zhì)的影響。
2、測量范圍廣。常用的熱電偶從零下50度——1600度均可連續(xù)測量，某些特殊熱電偶可測到-269度（如金鐵鎳鉻），高可達(dá)2800度（如鎢、錸）。
3、構(gòu)造簡單，使用方便。熱電偶通常是由兩種不同的金屬絲組成，而且不受大小和開頭的限制，外有保護(hù)套管，用起來非常方便

。
選擇方法 語音
熱電偶（圖13）
熱電偶（圖13）
熱電偶是兩種不同的導(dǎo)體連接在一起形成的，當(dāng)測量及參考連接點(diǎn)分別處于不同溫度上時(shí)即產(chǎn)生出所謂的熱電磁力（EMF）。連接點(diǎn)用途測量連接點(diǎn)是處于被測溫度上的熱電偶連接點(diǎn)部分。參考連接點(diǎn)則是保持在一已知溫度上，或溫度變化能自動補(bǔ)償?shù)臒犭娕歼B接點(diǎn)部分。
在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中，熱電偶元件一般端接在接頭上；但參考連接點(diǎn)卻很少位于接頭上，而是利用適當(dāng)?shù)臒犭娕佳由炀€來轉(zhuǎn)接到溫度比較穩(wěn)定的被控環(huán)境中。連接點(diǎn)類型接殼式熱電偶連接點(diǎn)與探針壁物理連接（焊接），這能實(shí)現(xiàn)很好的熱傳輸——即從外部通過探針壁將熱量傳至熱電偶連接點(diǎn)。建議用接殼式熱電偶來測量靜態(tài)或流動腐蝕性氣體與液體的溫度，以及一些高壓應(yīng)用。在絕緣式熱電偶中，熱電偶連接點(diǎn)與探針壁分開并由一種軟性粉末包圍。雖然絕緣式熱電偶的響應(yīng)速度比接殼式熱電偶的響應(yīng)速度要慢，但它能提供電絕緣。建議使用絕緣式熱電偶來測量腐蝕性環(huán)境，可理想地通過護(hù)套屏蔽來將熱電偶與周圍環(huán)境*電絕緣。露端式熱電偶允許連接點(diǎn)頂端深入到周圍環(huán)境中，這種類型可提供佳的響應(yīng)時(shí)間，但于在非腐蝕、非危險(xiǎn)及非加壓應(yīng)用中使用。響應(yīng)時(shí)間以時(shí)間常數(shù)來表示，時(shí)間常數(shù)定義為傳感器在被控環(huán)境中在

初始值和終值之間改變63.2%所需的時(shí)間。露端式熱電偶具有快的響應(yīng)速度，而且探針護(hù)套直徑越小，則響應(yīng)速度就越快，但其大允許測量溫度也就越低。延伸線熱電偶延伸線是一對具有與其相連熱電偶相同溫度電磁頻率特征的線。當(dāng)連接合適時(shí)，延伸線將參考連接點(diǎn)從熱電偶轉(zhuǎn)接至線的另一端，而這一端通常位于被控環(huán)境中。