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北京国电中自电气有限公司

2016.08.01

技术支持 Technical support

热电偶的使用与维护

 

1 水泥企业常用热电偶的选择

  对于不同的测量系统或不同的工艺要求,我们可以根据其系统或工艺的测量范围、测量状态和介质情况选用不同类型的热电偶,工业热工(如新型干法生产线的窑)常用的热电偶见表1。

  1)WRR热电偶

  其热电特性在高温下最为稳定,适宜于在氧化性和中性介质中使用,但其产生的热电势小,因而灵敏度低,响应速度慢,而且价格昂贵。由于WRR在低温时热电势极小,因此当热电偶冷端温度在40℃以下时,一般不需要进行冷端温度补偿。

  2)WRP热电偶

  适宜于在氧化性或中性介质中使用,耐高温,不易氧化和腐蚀,有较好的化学稳定性和较高的测量精度,可用于精密温度测量和作基准热电偶(校准用热电偶)。

  3)WRN热电偶

  适宜于在氧化性和中性介质中使用。500℃以下低温范围内,也可在还原性介质中进行测量。其突出优点是热电势大,灵敏度高,响应速度快,线性度好,测温范围较宽,造价低,因而在工矿企业应用广泛。

  4)WRE热电偶

  适宜在还原性或中性介质中使用,其热电势比较大,灵敏度高,线性度非常好,价格便宜,缺点是测温上限不高。

  在进行热电偶的选型时,除要注意上述热电偶的使用环境、测量范围、测量精度、灵敏度和响应速度之外,还要注意热电偶保护套管的结构、材料、耐压强度及保护套管的插入深度等。对于精度要求较高,响应速度和灵敏度要求较高的工艺测量点,必须选用较贵重的S型热电偶;对于温度较高,响应速度和灵敏度要求不很高的工艺测量点,选用B型热电偶:一般的工艺参数测量,我们选用经济实用的K型或E型热电偶。例如:我公司窑尾烟室和分解炉的温度测量,我们多选用S型或K型热电偶。因为这两处为动态温度场,其温度随喷煤量的变化而变化,要准确、快速地检测此两处的温度,则热电偶必须有较高的灵敏度和热响应速度。我公司窑头和三次风管(入窑尾烟室处)的温度测量多选用B型热电偶;而一、二、三级预热器出口处的温度测量多选用K型热电偶;旋风分离器出口、烘干破碎机出口、窑尾电除尘器出入口的温度测量多选用E型热电偶。

  2 热电偶的冷端温度补偿

  在生产实际中,由于热电偶的工作端(测量端)与冷端(参比端)离得很近,而且冷端又暴露在工作环境之中,因而容易受到周围工作环境温度波动的影响,所以冷端温度难以保持恒定,造成测量不准。实际应用是用专用补偿导线,将热电偶的冷端延伸至温度较低和比较稳定的地方。

  在使用补偿导线时,要注意两个问题。其一,补偿导线的型号要与热电偶的型号相配。其二,热电偶与补偿导线连接端所处的温度不超过100℃,否则补偿导线所产生的金属导体的温差电势不能忽略。

  3 热电偶的安装

  1)热电偶的安装应尽可能保持垂直,以防止保护套管在高温下产生变形,但在有流速的情况下,则必须迎着被测介质的流向插入,以保证测温元件与流体的充分接触。

  2)热电偶应安装在有保护层的管道内,以防止热量散失。

  3)热电偶安装在负压管道中时,必须保证测量处的密封性,以防止外界冷空气进入,使读数偏低。

  4)热电偶的接线盒面盖应向上,入线口应向下,以避免雨水或灰尘进入接线盒,影响测量精度。

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