热电阻的大修检查

    温度检测的重要性

 

    化工生产是一个非常复杂的物料平衡变化过程，生产进行的程度通常无法直观的观察，只能通过一些能反映过程变化的参数来间接的认知，进而进行相应的操作，以保证生产的平稳运行。虽然表征生产进行程度的参数很多，但对于一个复杂生产的整个过程，一些特定表征参数很难全面的反映出生产的进行程度。物料平衡变化的同时也发生能量的产生和转移，无论是物理反应还是复杂的化学变化，都可通过能量的检测来判断生产的进程。温度是表征能量大小的物理参数，因此对于化工生产我们只需检测一些关键点的温度就可判断出生产进行的程度，从而能够控制生产提高产能减少能耗保证安全，所以温度检测是化工生产中一个非常重要的参数。

 

    温度检测的手段

 

    化工生产的温度检测分为就地指示和远传显示控制两大类，就地指示比较简单通常使用双金属热电阻精度较差通常不作为生产控制调节的依据。远传温度仪表把现场测量点的温度远传到控制室显示和控制是生产的重要参数，作为生产控制的重要手段要求准确可靠。

 

    相比化工生产中繁杂的各类检测仪表，温度检测是传统四大检测参数中类型最少结构最简单的仪表。现场使用的远传温度检测仪表通常只有三大类：

 

    高温辐射式温度计，用于生产温度长期处于1000度以上的生产场合，这类仪表在大多数生产中应用较少。

 

    热电阻温度仪表，通常用于低于200度以下生产的低温场合。应用最多的是各种机泵设备本身的温度检测，用来检测设备运行的温度防止超温损坏设备。

 

    热电偶温度检测仪表，因为测温范围广可以从-200——1200度范围内使用是化工生产中应用最广泛的温度检测仪表。热电偶根据使用的温度范围又分为很多型号，其中应用最为广泛的是K型热电偶。虽然不同型号的热电偶的材质不同，但它们的测温原理相同。

 

    热电偶测温原理

 

    热电偶是一个非常简单检测仪表，只要把两根不同材质的导体一端焊接在一起，就可以制成一个热电偶温度计。如此简单构造仪表的测温原理是金属导体的热电效应，这种热电效应有两部分构成：接触电势和温差电势。

 

    热电偶热端实物如图所示：

 

    接触电势

 

    接触电势是热电阻能够测温的主要原因。如同电子器件中的二极管PN结一样，热电偶的热端是由两种不同材质的导体焊接在一起，由于导体密度的不同会产生一个电子密度差，在这个密度差的作用下两导体接触面由于电子的扩散速率不同就会产生一个变化的电场，当接触面温度不变时电子扩散会达到一个动态平衡，产生一个恒定的静电场——接触电势。

 

    同温不同材质下的接触电势

 

    当温度恒定时，接触电势大小只与热电偶两个导体的材质有关。如同二极管的硅管与锗管的导通电压大小不同一样，不同材质组成的热电偶在同一温度下的接触电势是不一样的。从而不同型号的热电偶在同一温度下的电势不同，因此热电偶分为很多型号和不同的使用范围。

 

    同材质不同温度下的接触电势

 

    同一型号的热电偶不同温度下的接触电势不同，这是因为当热电偶接触端（两导体焊接在一起）的电子扩散在温度变化时平衡会被打破，进行新的电子扩散达到新的平衡点，此时两导体产生的静电场——接触电势与先前的电势不在相同。如同二极管在不同温度下的静态参数不同一样，此时热电偶会产生一个变化的电势。

 

    对于一个已经制造好的成品热电偶，其接触电势的大小与热电偶接触端的温度成对应关系，温度高，电势大，因此把这种接触电势叫做热电势。

 

    温差热电势

 

    温差电势是热电偶能够表征温度的主要原因。温度是用来表征能量大小的一个人为规定的物理量，虽然有绝对意义上的零点，但与我们的生活相差太大，如同气压一样我们平常所说的温度零度是摄氏零度，是一个人为设定的零点。测温仪表的信号需要一个基准对照温度才能把温度复现出来，这个基准就是我们日常生活中所用到的摄氏零度。

 

    温差热电势产生原因如图：

 

    热电阻使用中产生的热端接触电势，需要远传到控制室内进行温度复现，温度的复现需要基准摄氏零度作为依据，但控制室内很难也无法做到恒定的零摄氏度的温度基准，为保证热电势在传输中不发生温度梯度变化失真，需要一个能够把现场热电势延伸到控制室内的措施——温差电势延伸。