硫磺装置热电偶温度计故障分析与处理.pdf

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1、第4期冯晓玲．硫磺装置热电偶温度计故障分析与处理413硫磺装置热电偶温度计故障分析与处理冯晓玲(辽宁石化职业技术学院自动化系)摘要介绍热电偶温度计的测温原理。对硫磺装置E型热电偶温度计的故障原因进行分析与处理。关键词热电偶温度计硫磺装置补偿导线故障处理中图分类号THSll文献标识码B文章编号1000—3932(2017)04-0413-02在工业生产过程中，温度是过程检测中最常见和最重要的工艺变量之一，对生产安全和质量有着举足轻重的影响，因此要求温度测量元件需具备较高的准确性、稳定性和可靠性⋯。热电偶温度计因具有结构简单、使用方便和精确

2、度高的特点，广泛应用于中高温温区的温度测量-z-。在硫磺装置控制系统中，根据工艺要求，采用7支E型热电偶温度计和双金属温度计同时对温度进行测量，测量范围均为0～1000。C。生产过程中，DCS控制室的温度指示应该与现场的一次仪表指示一致。然而，在实际测量过程中发现，DCS指示与现场双金属温度计示数之间总有6～8℃的偏差，而且该偏差随室外温度变化而变化。为此，笔者对硫磺装置E型热电偶温度计的故障原因进行了分析，并针对故障进行了相应处理。1热电偶温度计的测温原理1．1测温原理热电偶由两种不同材料的导体A和B焊接或绞接而成。使用时，将热电偶的

3、工作端插入需要测量温度的生产设备中，冷端置于生产设备外，当两端所处温度不同时，在热电偶回路内就会产生热电势，这种物理现象即为热电效应⋯。热电偶回路的热电势E。。(t，t。)只与热电极材料和测量端、冷端温度有关，即E。。(t，t。)=E。。(t)一E。。(t。)。当冷端温度t。不变、两种热电极材料一定时，E。。(t。)=c为一常数，即：E^B(t，to)=E^B(t)一C=以t)因此，只要测出热电势的大小，就能判断被测介质温度t的高低。1．2补偿导线延伸冷端由热电偶的测温原理可知，只有在热电偶的冷端温度不变时，热电势才是工作端温度的单值函

4、数。但由于冷端温度受环境的影响经常波动，所以需要利用补偿导线把冷端引到温度恒定的地方。补偿导线一般采用廉价金属材料制作，其热电特性在0～100。C范围内和对应的热电偶几乎完全一样。因此，使用补偿导线就如同将热电偶延长，使热电偶的冷端能够延伸到距离热源较远、温度较稳定的地方。需要注意的是，不同分度号的热电偶所配的补偿导线不同。2E型热电偶温度计故障分析与处理2．1故障分析在硫磺装置生产运行过程中发现，DCS指示值与现场双金属温度计示数存在6～8。C的偏差，并且偏差随室外温度变化而变化。由于各测温点同时出现偏差并且温度指示未出现跑最大值或指

5、示室外温度的现象，所以首先排除现场热电偶损坏因素。检查DCS系统内温度补偿设定，温度补偿正常。综上，怀疑是补偿导线导致测量值存在偏差，因此对补偿导线进行检测。2．2故障处理首先，准备两根标准K型补偿导线和一根待标定E型补偿导线。将两根标准K型补偿导线绞接在一起，其中一根标准K型补偿导线在0～100。C范围内代替热电偶作为温度的测量端插入作者简介：冯晓玲(1974-)，高级工程师，从事生产过程自动化的研究，fengxiaolin91974@163．tom。414化工自动化及仪表第44卷恒温箱内；另外一端放在温度恒定的实验台上，并用一根高精

6、度温度计监测冷端温度。用一台标准毫伏表测量K型补偿导线的冷端热电势。用同样的方法将待标定E型补偿导线与标准K型补偿导线绞接在一起。在恒温箱内插入一根高精度温度计，给定恒温箱一个固定温度，待恒温箱内温度达到给定温度并且稳定后，记录E型补偿导线冷端在此温度下的热电势值。冷端温度为20℃时得到的测量数据见表1。表1标准K型和待标定E型补偿导线热电势线与K型补偿导线的热电特性基本一致，而与E型补偿导线的热电特性却相差很多。然而该补偿导线的电缆外层写着“E型补偿导线”，因此可以断定，是厂家制作时错将E型补偿导线标成了K型补偿导线，导致了本次故障的

7、发生。>暑称脚蓑图1测量数据对比3结束语针对硫磺装置生产过程中热电偶温度计出现的故障，通过对比实验进行了原因分析与处理，希望对仪表检修人员在处理类似实际问题时有一定的借鉴价值。参考文献[1]王克华．过程检测仪表[M]．北京：电子工业出版社，2013．[2]张明，李涛．特殊热电偶在甲醇合成装置中的应用[J]．石油化工自动化，2016，52(5)：18—21．将表1中的测量数据进行处理，得到的数据对比如图1所示。可以看出，待标定E型补偿导(收稿日期：2016-08-24,修回日期：2017-03-17)(上接第409页)参考文献[1]周良权

8、，方向乔．数字电子技术基础[M]．北京：高等教育出版社，1994：257—271．[2]陈永甫．多功能集成电路555经典应用实例[M]．北京：电子工业出版社，2011．[3]PaulS，SimonM，著，夏