熱電偶測(cè)溫系統(tǒng)由熱電偶、顯示儀表和補(bǔ)償導(dǎo)線組成，它被廣泛用來(lái)測(cè)量100-1600℃范圍內(nèi)的溫度，用特殊材料制成的熱電偶還可以測(cè)量更高或更低的溫度。熱電偶結(jié)構(gòu)類型較多，應(yīng)用最廣泛的主要有裝配式熱電偶及鎧裝熱電偶。熱電偶測(cè)溫時(shí)，冷端必須為0℃，否則將產(chǎn)生測(cè)量誤差，而在工藝上使用時(shí)，很難使冷端保持在0℃，所以必須對(duì)熱電偶冷端進(jìn)行補(bǔ)償。
熱電偶安裝和維護(hù)
①熱電偶的測(cè)量端應(yīng)有足夠的插人深度。在一般管道中安裝感溫元件時(shí)，保護(hù)套管端部應(yīng)達(dá)到管道中心處，對(duì)于高溫高壓，感溫元件的插入深度應(yīng)在70-100mm之間。如果管道公稱直徑小于50mm，應(yīng)將熱電偶安裝于加裝的擴(kuò)大管上。
安裝時(shí)，應(yīng)保證測(cè)量元件與流體充分接觸，因此要求測(cè)溫元件迎著被測(cè)介質(zhì)流向，至少要與被測(cè)介質(zhì)的流向成90°，切勿與被測(cè)介質(zhì)形成順流。
②熱電偶的安裝地點(diǎn)，應(yīng)盡量避開(kāi)其他熱源、磁場(chǎng)、電場(chǎng)，防止外來(lái)干擾。
③熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)應(yīng)與熱電偶型號(hào)相符。
④補(bǔ)償導(dǎo)線對(duì)地絕緣電阻和極間絕緣電阻，不應(yīng)小于2MΩ。
⑤對(duì)于熱電偶參考端溫度恒定但不等于0℃時(shí)可根據(jù)中間溫度定律計(jì)算出參考端為0°C的熱電勢(shì)值。
⑥對(duì)于熱電偶參考端溫度波動(dòng)，且不等于0℃時(shí)可用補(bǔ)償導(dǎo)線法，將熱電偶參考端溫度延伸至溫度恒定的地方。補(bǔ)償導(dǎo)線型號(hào)與熱電偶型號(hào)匹配。
⑦安裝在高空的露天熱電偶要注意做好補(bǔ)償導(dǎo)線及套管的防水措施，以免熱電偶內(nèi)部進(jìn)水造成短路而影響儀表的正常指示。
⑧安裝在高溫、高壓處的熱電偶要做好補(bǔ)償導(dǎo)線的隔熱措施。
⑨使用中的熱電偶要不定期檢查線盒是否蓋好，保護(hù)套管，軟管及穿線管是否破裂或腐蝕，連接處是否松動(dòng)；
⑩定期進(jìn)行熱電偶的外部清潔工作。
1、指示偏低
①石化企業(yè)某裝置一反應(yīng)器采用K型熱電偶測(cè)量反應(yīng)器溫度，在一次開(kāi)車過(guò)程中發(fā)現(xiàn)溫度點(diǎn)TI0708八指示偏低約40℃
故障檢查、分析：根據(jù)現(xiàn)象對(duì)測(cè)量回路、端子接線、接地絕緣等進(jìn)行了檢查，均正常，但在檢查熱電偶接線時(shí)發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償導(dǎo)線與偶絲的極性接反，導(dǎo)致阻值與實(shí)際不符，造成指示不準(zhǔn)確。
故障處理：重新正確連接，指示正常。
②合成氣汽化爐內(nèi)溫度是用雙鉑銠熱電偶測(cè)溫的，并用吹氮形式保護(hù)套管，汽化爐開(kāi)車一段時(shí)間，工藝反映TI07-4點(diǎn)溫度指示偏低，其他正常。
故障檢查、分析：根據(jù)此類現(xiàn)象，并對(duì)比這批套管鉬化鎂頭使用后的觀察分析，是接觸火燃的鉬化鎂質(zhì)量問(wèn)題，高溫腐蝕套管出洞，使保護(hù)氮?dú)庾枇ψ冃?，流速加快，在感溫點(diǎn)形成快速流動(dòng)的氮?dú)饬?，降低了測(cè)量點(diǎn)處的溫度，從而使儀表指示偏低。
故障處理：儀表工到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)各個(gè)接點(diǎn)進(jìn)行了處理和接線，并實(shí)際測(cè)量了毫伏值，結(jié)果與顯示表相符，指示正確。
③己烷閃蒸塔溫度儀表TR-702 指示偏低
故障檢査、分析：檢查DCS溫度卡，無(wú)故障；檢查裝置上的熱電偶，發(fā)現(xiàn)熱電偶接線端子腐蝕生銹并松動(dòng)，接觸不好。接觸不好造成接觸電阻增大，即信號(hào)源內(nèi)阻增大。當(dāng)信號(hào)源內(nèi)阻很大時(shí)，會(huì)有部分信號(hào)被分壓掉，造成溫度指示偏低。
故障處理：端子除銹，緊固螺釘，溫度指示恢復(fù)正常。
④溫度測(cè)量?jī)x表TR401在檢修后工藝反應(yīng)溫度指示偏低
故障檢查、分析：熱電偶指示偏低的原因主要有接線端子銹蝕或松動(dòng)造成內(nèi)阻增加，補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反，電偶插入深度不夠，校驗(yàn)誤差等。此表在檢修過(guò)程中更換過(guò)補(bǔ)償導(dǎo)線，所以先對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線 進(jìn)行了檢查。檢查發(fā)現(xiàn)K型電偶補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反，造成指示溫度偏低。
故障處理：K型補(bǔ)償導(dǎo)線正極絕緣護(hù)套為紅色，負(fù)極為藍(lán)或黑。更正接線后，儀表指示正常。
⑤某裂解爐出口溫度控制系統(tǒng)采用熱電偶作為測(cè)量元件，控制燃料流量來(lái)調(diào)節(jié)出口溫度，在運(yùn)行當(dāng)中溫度指示值偏低，當(dāng)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度增加燃料流量時(shí)，溫度指示變化緩慢
故障檢查、分析：溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)出現(xiàn)這樣的故障現(xiàn)象比較難以判斷。調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不靈敏有許多因素，諸如調(diào)節(jié)器P、I、D參數(shù)不合適，比例P和積分I作用不夠，調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)裕量不夠等，如工藝提量了，閥門口徑?jīng)]有變，調(diào)節(jié)閥顯得小了，或調(diào)節(jié)閥有卡堵現(xiàn)象等。再者是測(cè)溫元件滯后，造成調(diào)節(jié)系統(tǒng)不靈敏。經(jīng)過(guò)檢査，發(fā)現(xiàn)熱電偶芯長(zhǎng)度不夠，沒(méi)有插到保護(hù)套管底部，這樣造成熱電偶熱端和套管頂部之間有一段空隙。由于空氣熱阻大，傳熱性能差，造成很大的測(cè)量滯后。純滯后大的測(cè)量系統(tǒng)一般PID調(diào)節(jié)器是很難改善調(diào)節(jié)品質(zhì)的，所以出現(xiàn)溫度變化遲鈍等現(xiàn)象。另外測(cè)溫點(diǎn)位置也有變化。如果設(shè)備內(nèi)溫度分布不很均勻，那么各點(diǎn)的溫度就會(huì)有差異。再者，套管端點(diǎn)溫度通過(guò)空氣層傳遞到熱電偶熱端時(shí)，有熱量損失，熱電偶熱端溫度tl要低于保護(hù)套管頂部溫度to，所以溫度指示偏低。
故障處理：按保護(hù)套管插人深度配置熱電偶長(zhǎng)度，使熱電偶熱端一直插到保護(hù)套管頂部，直到相碰為止。處理完后，溫度指示正常，調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)指標(biāo)也得也改善了。
⑥己烷塔溫度測(cè)量?jī)x表T712變化遲緩
故障檢查、分析：在DCS中調(diào)出T712與同臺(tái)設(shè)備的另兩個(gè)溫度點(diǎn)T711和T713，比較溫度變化趨勢(shì)，T712變化緩慢，問(wèn)題為儀表故障。檢查熱電偶發(fā)現(xiàn)電偶芯長(zhǎng)度不夠，沒(méi)有插到保護(hù)套管底部，由于空氣熱阻大，傳熱性能差，造成很大的測(cè)量滯后。
故障處理：延長(zhǎng)電偶芯到套管底部或更換熱電偶。
2、指示偏高
①造氣車間氣化爐用鉑銠10-鉑熱電偶測(cè)量爐溫，用剛玉作套管，指示儀表突然超限
故障判斷檢查、分析：此現(xiàn)象是由斷偶引起的，鉑銠10-鉑熱電偶用于測(cè)量煤氣等還原性介質(zhì)時(shí)，因?yàn)檫€原性氣體可從氧化物中奪取氧原子，使熱電偶的熱接點(diǎn)產(chǎn)生白色脆性物質(zhì)，導(dǎo)致斷偶。
故障處理：處理其表面的物質(zhì)，可以采用吹氣（空氣或氮?dú)猓┓椒ǚ乐箶嗯棘F(xiàn)象，這樣可以延長(zhǎng)熱偶的壽命，減少溫度指示偏高的現(xiàn)象。
②硝酸753尾氣反應(yīng)器的溫度突然指示最大
故障檢查、分析：通過(guò)測(cè)量熱電偶的輸出毫伏值，發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象是因?yàn)闊犭娕脊收习l(fā)生引起輸出非常大，該熱電偶已經(jīng)損壞。
故障處理：更換新的熱電偶。
3、指示不準(zhǔn)、波動(dòng)、異常
①小苯脫氫爐溫度指示偏差大
故障檢查、分析：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷是接線端子接觸不良造成雙支熱電偶輸出不準(zhǔn)。用mV信號(hào)發(fā)生器到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量熱電偶接線端子信號(hào)，信號(hào)不準(zhǔn)，檢查發(fā)現(xiàn)接線盒的接線端子嚴(yán)重腐蝕，接觸不良造成熱電偶輸出不準(zhǔn)。
故障處理：由于接線端子腐蝕嚴(yán)重，無(wú)法重新接的更好，更換此熱電偶。
②合成氨氣化爐溫度指示波動(dòng)（一次元件為B型熱偶，帶兩層外套管）
故障檢查、分析：分析引起故障原因有三方面：補(bǔ)償導(dǎo)線接觸不好、溫變性能不穩(wěn)定、一次元件損壞。經(jīng)檢查溫變合格，補(bǔ)償導(dǎo)線沒(méi)有問(wèn)題，在測(cè)量熱電偶輸出時(shí)發(fā)現(xiàn)毫伏值波動(dòng)，說(shuō)明熱電偶外套管破損，導(dǎo)致熱電偶氧化使熱電偶性能變壞。
故障處理：更換熱電偶。
③某溫度檢測(cè)系統(tǒng)采用熱電偶作為檢測(cè)元件，在一塔內(nèi)從上至下裝有一只10m左右長(zhǎng)的熱電偶套管，內(nèi)插多點(diǎn)鎧裝熱電偶。開(kāi)車升溫過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有溫度指示異?，F(xiàn)象，初期各測(cè)溫點(diǎn)溫度指示相應(yīng)上升，一段時(shí)間后，下部各測(cè)溫點(diǎn)溫度仍繼續(xù)上升，均在200℃左右，唯最上部測(cè)溫點(diǎn)的溫度指示在100℃左右停滯。據(jù)分析，該點(diǎn)實(shí)際溫度肯定在130℃以上。
故障分析：最上部測(cè)溫點(diǎn)溫度指示在100℃左右停滯，說(shuō)明該處有水汽積聚，其水分受熱后向上蒸發(fā)，在上部遇冷凝結(jié)成小水珠，該水珠又在套管內(nèi)落下，如此反復(fù)，致使上部測(cè)溫點(diǎn)的指示停滯在水沸點(diǎn)（100℃）左右。產(chǎn)生此故障的原因，是由于保護(hù)導(dǎo)管安裝前未經(jīng)處理或處理不符合要求，套管內(nèi)氣體溫度仍較高所致。
故障處理：將該多點(diǎn)熱電偶往上提，使上部測(cè)溫點(diǎn)高于套管頂部一定距離，其內(nèi)部的部分水汽被夾帶出套管后在外部蒸發(fā)。如水汽不多，一般可恢復(fù)正常。否則，需把熱電偶全部取出，用一支細(xì)尼龍管插入導(dǎo)管底部，將干燥的氮?dú)獬淙牍軆?nèi)，使水汽逐漸地被置換出來(lái)。
