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溫度測(cè)量?jī)x表按測(cè)溫方式可分為接觸式和非接觸式兩大類(lèi)。通常來(lái)說(shuō)接觸式測(cè)溫儀表測(cè)溫儀表比較簡(jiǎn)單、可靠,測(cè)量精度較高;但因測(cè)溫元件與被測(cè)介質(zhì)需要進(jìn)行充分的熱交換,幫需要一定的時(shí)間才能達(dá)到熱平衡,所以存在測(cè)溫的延遲現(xiàn)象,同時(shí)受耐高溫材料的限制,不能應(yīng)用于很高的溫度測(cè)量。非接觸式儀表測(cè)溫是通過(guò)熱輻射原理來(lái)測(cè)量溫度的,測(cè)溫元件不需與被測(cè)介質(zhì)接觸,測(cè)溫范圍廣,不受測(cè)溫上限的限制,也不會(huì)破壞被測(cè)物體的溫度場(chǎng),反應(yīng)速度一般也比較快;但受到物體的發(fā)射率、測(cè)量距離、煙塵和水氣等外界因素的影響,其測(cè)量誤差較大。

溫度儀表通常分一次儀表與二次儀表,一次儀表通常為:熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計(jì)、就地溫度顯示儀等,二次儀表通常為溫度記錄儀、溫度巡檢儀、溫度顯示儀、溫度調(diào)節(jié)儀、溫度變送器等。

2、Ti10

3、de-3003

4、FlukeTi20

5、2560系列

6、WRN-220(230)

7、WRQ-130

8、FLUKE紅外線(xiàn)測(cè)溫儀

9、HY9000系列

10、IR-AH

11、 WRNK-1316

12、DT-8869H

13、CIR310

14、TRM-WD120

15、TES-1304

16、YK-11A

智能溫控儀表由單片機(jī)控制,可輸入各種熱電偶、熱電阻或線(xiàn)性信號(hào)。具有PV、SV值變送功能。五種輸出方式只須插上相應(yīng)模塊即可,正反控制任意設(shè)置;性能高、質(zhì)量好,低價(jià)格,提供了四種報(bào)警方式;手動(dòng)自動(dòng)切換。主控有兩位式、PID兩種控制方式。智能溫控儀表出廠(chǎng)前進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試,提高了儀表的可靠性。溫控儀表常見(jiàn)的故障一般是操作或參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。儀表帶有RS-485多主機(jī)通訊方式與上位機(jī)連接,通過(guò)通訊協(xié)議的配合,可以構(gòu)成DCS操作系統(tǒng)。

數(shù)顯溫控表

數(shù)顯溫控儀表為三位或四位數(shù)碼管顯示,單一信號(hào)輸入。并應(yīng)用了獨(dú)特的抗干擾技術(shù),精度高,控制效果好,安裝方便。并有二位式、三位式、上下限位差、時(shí)間比例、可控硅連續(xù)調(diào)節(jié)式、位式PID、PID連續(xù)調(diào)節(jié)等多種控制方式。產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。溫度儀表根據(jù)需要還可增加超溫報(bào)警功能,可廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、紡織、塑料、制冷、烘箱等用作溫度測(cè)量和自動(dòng)控制。

溫度測(cè)控儀表從工作原理上可分為三類(lèi):指針式、數(shù)字式、智能型。

指針式儀表以傳統(tǒng)的動(dòng)圈儀表為主,特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,這使它至今仍在工業(yè)中被 采用,但其測(cè)量精度低,通常為1級(jí)~2.5級(jí),讀數(shù)誤差大;無(wú)變送輸出,因而越來(lái)越多地被數(shù)字 儀表所取代。

數(shù)字式儀表,如現(xiàn)在被大量使用的數(shù)顯表等,其測(cè)量準(zhǔn)確度比動(dòng)圈式有大幅度提高,一般為0.5%。數(shù)字顯示準(zhǔn)確直觀(guān),無(wú)人為誤差。其控制方式大多為二位、三位式,也有少量模擬PID連 續(xù)調(diào)節(jié)方式。

隨著單片微處理器進(jìn)人儀表中,使儀表的結(jié)構(gòu)、性能、外觀(guān)等產(chǎn)生了巨大的變化,它實(shí)現(xiàn)了模 擬儀表無(wú)法想象的功能。這類(lèi)智能化數(shù)字儀表不僅具有檢測(cè)、轉(zhuǎn)換、顯示、調(diào)節(jié)功能,還增加了程 序控制、故障自診斷、信息數(shù)據(jù)通信、遙測(cè)遙控等功能,以適應(yīng)與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)的要求。

量程和準(zhǔn)確度的選擇

與在上節(jié)中介紹的溫度變送器選擇量程類(lèi)似,選擇儀表的量程時(shí),也應(yīng)依據(jù)實(shí)際使用范圍, 上、下留有一定余地,使在絕大部分情況下,測(cè)量數(shù)據(jù)不會(huì)超出量程。但也不能選擇過(guò)大量程,以 免降低測(cè)量準(zhǔn)確度和分辨能力。

在選擇儀表準(zhǔn)確度時(shí),應(yīng)考慮到所配用的測(cè)溫元件的種類(lèi)。若配用精度高的鉬電阻,儀表精 度可以適當(dāng)高些,如0.2%~0.5%。若配用工業(yè)級(jí)熱電偶,儀表精度為0.5%即可。

適應(yīng)能力

儀表對(duì)環(huán)境條件應(yīng)有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。一般來(lái)說(shuō),儀表應(yīng)能在-10℃~50℃、相對(duì)濕度小于 85%RH、電源波動(dòng)± (10~ 15)%條件下正常工作,且應(yīng)具有較強(qiáng)的抗共模、串模干擾能力。

控制方式

位式控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,外部只須配置一臺(tái)交流接觸器或固態(tài)繼電器即可工作,平時(shí)維護(hù)修理也 較簡(jiǎn)單方便。但其恒溫效果較差,存在固有的溫度波動(dòng),但仍適用于大量的、要求不太高的工業(yè) 現(xiàn)場(chǎng)。PID、自整定PID以及其他連續(xù)調(diào)節(jié)方式適用于對(duì)恒溫要求高的場(chǎng)合,但其價(jià)格較高。連續(xù)調(diào)節(jié)的執(zhí)行環(huán)節(jié)也有多種形式,常用的有移相觸發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)電流輸出、占空比調(diào)節(jié)等。移相 觸發(fā)調(diào)節(jié)功率已有很長(zhǎng)歷史,優(yōu)點(diǎn)是無(wú)級(jí)調(diào)整,精度較高。但由于不是零電流起動(dòng),di/dt很大, 對(duì)電網(wǎng)干擾嚴(yán)重,現(xiàn)在大功率控制中已不再采用,主要應(yīng)用于小功率、精密控溫的場(chǎng)合。標(biāo)準(zhǔn)調(diào) 節(jié)電流輸出,后須配接可控硅調(diào)功器,視需要可選擇過(guò)零觸發(fā)和非過(guò)零觸發(fā)型的,它適于工業(yè)大 功率調(diào)節(jié)控制。占空比調(diào)節(jié)方式,外部只需配接一只固態(tài)繼電器就可完成對(duì)強(qiáng)電的控制和弱、強(qiáng) 電之間的隔離,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,因而在各種設(shè)備的溫度控制中得到廣泛應(yīng)用。

溫度儀表選型舉例

1、爐溫控制

爐溫控制范圍300℃~1000℃,380V三相電阻絲加熱,功率為50kW,要求波動(dòng)度在5℃左右。

建議選用K偶數(shù)字顯示二位式測(cè)量控制儀表,其量程為0℃~1200℃,分辨力1℃,繼電器動(dòng) 作滯后1℃~2℃。選用K型偶,在1000℃溫度下可以長(zhǎng)期工作,位式控制,外部只需一只三相交 流接觸器即可工作�？刂朴|點(diǎn)的動(dòng)作范圍是± (1~2)℃,再加上爐溫測(cè)量的滯后,爐溫的波動(dòng)度 也基本可以控制在要求范圍內(nèi)。

2、恒溫箱控溫

要求測(cè)控溫范圍為100℃~400℃ ,220 V單相電阻絲加熱,功率為3kW, 溫度穩(wěn)定性要求達(dá)到±0.5℃。

由溫度穩(wěn)定指標(biāo),選用位式控制已不能滿(mǎn)足恒溫要求�？蛇x用TMC300型溫度測(cè)控儀(沈陽(yáng) 儀表科學(xué)研究院生產(chǎn))或其他同類(lèi)產(chǎn)品。儀表采用鉬電阻作為溫度檢測(cè)元件,測(cè)控溫范圍 -50.0℃~600.0℃,分辨力0.1℃,測(cè)量精度0.2%,控制方式采用連續(xù)調(diào)節(jié)占空比。外部器件 只須配接一只單相的30 A/220 V固態(tài)繼電器。對(duì)于封閉的恒溫箱的溫度控制,其恒溫指標(biāo)可達(dá) 到 ± (0.1~0.3)℃。

1、法蘭安裝 適用于在設(shè)備上以及高溫、腐蝕性介質(zhì)的中低壓管道上安裝溫度一次儀表,具有適應(yīng)性廣,利于防腐蝕,方便維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。 法蘭固定裝方式中的法蘭一般有五種: (1)平焊鋼法蘭 HG 5010-58(碳鋼),HG 5019-58(不銹鋼) (2)對(duì)焊鋼法蘭 HG 5014-58(平面對(duì)焊法蘭),HG 5016-58(凹凸面對(duì)焊法蘭) (3)平焊松套鋼法蘭 HG 5022-58 (4)卷邊松套鋼法蘭 HG 5025-58(銅),HG 5026-58(鋁) (5)法蘭蓋 HG 5028-58

2、螺紋連接固定 一般適用于在無(wú)腐蝕性介質(zhì)的管道上安裝溫度計(jì),煉油部門(mén)按習(xí)慣也在設(shè)備上采用這種安裝形式,具有體積小,安裝較為緊湊的優(yōu)點(diǎn)。高壓(PN22MPa,PN32MPa)管道上安裝溫度計(jì)采用焊接式溫度計(jì)套管,屬于螺紋連接安裝形式,有固定套管和可換套管兩種形式。前者用于一般介質(zhì),后者用于易腐蝕、易磨損而需要更換的場(chǎng)合。 螺紋連接固定中的螺紋有五種,英制的有1″、3/4″和1/2″,公制的有M33×2和M27×2。 熱電偶多采用1″或M33×2螺紋固定,也有采用3/4″螺紋的,個(gè)別情況也用1/2″螺紋固定。 熱電阻多用英制管螺紋固定,其中以3/4″為最常用,1/2″有些也用。 雙金屬溫度計(jì)的固定螺紋是M27×2。 壓力式溫度計(jì)的固定螺紋是3/4″和M27×2兩種。 G3/4″與M27×2外徑很接近,并且都能擰進(jìn)1"2扣,安裝時(shí)要小心辨認(rèn),否則焊錯(cuò)了溫度計(jì)接頭(凸臺(tái))就裝不上溫度計(jì)。

3、法蘭與螺紋連接共同固定 當(dāng)配帶附加保護(hù)套時(shí),適用于有腐蝕性介質(zhì)的管道、設(shè)備上安裝。

4、簡(jiǎn)單保護(hù)套插入安裝 有固定套管和卡套式可換套管(插入深度可調(diào))兩種形式,適用于棒式溫度計(jì)在低壓管道上作臨時(shí)檢測(cè)的安裝。 測(cè)溫元件大多數(shù)安裝在碳鋼、不銹鋼、有色金屬、襯里或涂層的管道和設(shè)備上,有時(shí)也安裝在磚砌體、聚氯乙烯、玻璃鋼、陶瓷、糖瓷等管道和設(shè)備上。后者的安裝方式與安裝在碳鋼或不銹鋼管道和設(shè)備上有很大不同,但與襯里或涂層設(shè)備和管道上基本相同,取源部件也類(lèi)似,可以參考。

②溫度二次表要配套使用。熱電阻、熱電偶要配相應(yīng)的二次表或變送器。特別要注意分度號(hào),不同分度號(hào)的表不能誤用。

③熱電偶必須用相應(yīng)分度號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)。熱電阻宜采用三線(xiàn)制接法,以抵消環(huán)境溫度的影響。每一種二次表都有其外接線(xiàn)路電阻的要求,除補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)或電纜的線(xiàn)路電阻外,還須用錳銅絲配上相應(yīng)的電阻,以符合二次表的要求。

④電阻體通常使用三芯電纜或四芯電纜中的三芯,每一芯的電阻值可用下法測(cè)得。

⑤補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)或電纜通過(guò)金屬撓性管與熱電偶或熱電阻連接。

⑥同一條管線(xiàn)上若同時(shí)有壓力一次點(diǎn)或溫度一次點(diǎn),壓力一次點(diǎn)應(yīng)在溫度一次點(diǎn)的上游側(cè)。

⑦溫度二次儀表安裝較為簡(jiǎn)單。把單體調(diào)校合格的二次表按安裝說(shuō)明書(shū)分別安裝在指定的儀表盤(pán)上或框架上即可。 溫度二次儀表是近年來(lái)發(fā)展較快的一類(lèi)顯示儀表,大多數(shù)指針指示的二次表(即動(dòng)圈指示儀)逐步被外形尺寸完全一致的數(shù)字顯示溫度表所代替。但在安裝上沒(méi)有多大變化。

二、該系統(tǒng)儀表的測(cè)量往往滯后較大。

1、溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到最大或最小,一般為儀表系統(tǒng)故障。因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測(cè)量滯后較大,不會(huì)發(fā)生突然變化。此時(shí)旋進(jìn)旋渦流量計(jì)的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線(xiàn)斷線(xiàn)或變送器放大器失靈造成。

2、溫度控制儀表渦街流量計(jì)系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象,多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)造成。

3、溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng),很可能是由于工藝操作變化引起的,如當(dāng)時(shí)工藝操作沒(méi)有變化,則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。

4、溫度控制系統(tǒng)孔板流量計(jì)本身的故障分析步驟:檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)是否變化,輸入信號(hào)不變化,調(diào)節(jié)閥動(dòng)作,調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了;檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號(hào)是否變化,輸入信號(hào)不變化,輸出信號(hào)變化,定位器有故障;檢查定位器輸入信號(hào)有變化,再查調(diào)節(jié)器輸出有無(wú)變化,如果調(diào)節(jié)器輸入不變化,輸出變化,此時(shí)是調(diào)節(jié)器本身的故障。