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        在高溫應用中如何排除和預防熱電偶故障

        發布時間:2019-07-20 09:01:44來源:


              當控制系統中的熱電偶發生故障時,會發生不好的事情。影響可能很小,但也可能意味著數十萬美元的產品損失或延遲生產。事實上,你必須關閉并更換熱電偶意味著收入損失。因此,當您丟失溫度傳感器(如熱電偶)時,您需要知道它失敗的原因以及將來如何預防它的故障。
              如果您丟失了溫度傳感器,請更換它。有什么大不了的?只需致電您的供應商,訂購替代品,安裝并重新上線?;蛘?,如果它經常發生,也許你手頭有它們,這樣就可以減少停機時間。如前所述,每次進行計劃外停機都意味著金錢。要么你失去了生產時間,要么你失去了產品。
              那么,溫度傳感器為什么以及如何失效?熱電偶有多種失效方式。它可以短路,護套可能會失效,在操作或安裝過程中可能會損壞,可能會安裝不當等。關鍵是如果可能的話,進行徹底的根本原因分析并在將來再次防止故障。
        你在哪里尋找可能的失???
              1.探頭/護套設計
                  (a)選擇絕緣材料
                  (b)熱電偶的結構(接地,不接地或露出尖端)
                  (c)安裝不當
              2.電線或熱電偶連接本身
              3.從探頭回到電子設備的電線
              4.電子產品
        探針設計
              我們通常將探頭視為非常強大的設備。它通常由我們認為非常堅固的特殊材料制成:不銹鋼,鉬,鉭,氧化鋯和其他陶瓷。盡管這些材料非常堅固,但它們有其自身的局限性,需要在適當的環境中使用。例如,鉬在高溫下具有優異的機械性能。它也可用于還原或中性氣氛,在氫氣和惰性氣氛中均勻,但氧化氣氛較差。它還具有極好的抗熱沖擊性,并且在真空中的高溫下具有長壽命。鉬會與高于800°F(427°C)的氧氣發生反應。另一方面,鉭必須在高于570°F(300°C)的溫度下受到氧氣和氮氣等氣體的保護。與鉬一樣,它最適用于還原,中性氣氛或真空環境。鉭確實可以處理重復熱循環的應用。通常,它還具有高度耐腐蝕性并且對酸(氫氟酸除外)有益。
              鎢在所有難熔金屬的高溫下具有最佳強度,并且具有良好的耐磨性。它可以在所有溫度下用于氫氣,干燥氬氣和氦氣,但不建議在氧氣環境中使用鎢,因為它會在幾個小時內降解。最后,由于脆性,它需要特殊處理。檢查探針結構需要我們評估探針,其設計及其應用方式。我們可能會發現我們正在推動我們目前使用的探測極限并需要進行更改。與您的供應商交談,并確保描述您打算如何使用他們的產品?;〞r間討論其他更堅固的探頭設計最終可以減少故障并節省成本。
        其他需要考慮的因素包括:
              是否為溫度靈敏度選擇了正確的OD或端接設計?
              您是否需要為更長的熱電偶添加支持?
              絕緣體是否正確指定?
              電線/熱電偶連接
              檢查電線和接頭本身時要考慮的問題包括:
              正確的導線類型是否適用于感興趣的溫度范圍?
              電線是否會斷裂,導致開路?
              TC導線以外的TC導線之間是否有短路?這可能是由于導電材料的電鍍,機械損壞,濕氣等。
              它安裝得當嗎?未能留下熱膨脹或電線收縮的空間可能導致通過斷線的打開狀態。
              您使用的是正確類型的結(裸露的尖端,接地結,未接地的結)?
              探頭是否會以妨礙正常操作的方式受到機械損壞?
              像一根TC線在端子處接觸另一根一樣簡單的東西可能導致工作TC報告錯誤的溫度。大多數端子條設計用于通過在正端子和負端子之間設置屏障來防止這種情況,但是在工業環境中,這些端子條的錯誤處理可能導致屏障破壞和短路。
        系統接線
              我們經常忽略像延長線那樣簡單的東西以及我們如何從探頭將信號傳回控制系統。在返回讀出設備的過程中只有電線,對吧?這當然是正確的,但隨著時間的推移,絕緣中的缺口可能導致短路。通過一些熱膨脹和熱收縮循環,我們可以獲得短路的所有條件。布線出現問題的可能性很小,但如果您已經耗盡所有其他潛在的故障模式并且仍未找到根本原因,則需要考慮這一點。
              連接器或終端是系統布線的關鍵部分。很多時候,連接器的配合半部可以重復使用而不考慮它們是否被腐蝕。通常,在更換熱電偶時最好使用一組新的連接器(公頭和母頭)。連接器成本低,但可以成為整個系統性能的關鍵部分。錯誤的連接器可能導致錯誤,當它實際上是傳感器本身之外的連接器或其他部件時,它似乎是傳感器故障。
        電子產品
              電子產品經常以災難性的方式失敗,而且它們的失敗是顯而易見的 - 它們無法啟動或啟動。這些故障很容易找到,但在設備故障之前的其他操作問題要難以評估。需要檢查電子設備是否正常工作。一個簡單的測試是將TC置于冰浴中,看看系統是否報告0°C(32°F)?;蛘邔㈦娋€連接到手持設備,看看是否報告了相同或不同的溫度。
              我們已經看到電子設備與熱電偶類型不匹配的情況。這似乎很明顯,但它的發生頻率比您想象的要頻繁。在特別嘈雜的環境中,噪聲可能會淹沒傳感器發出的信號,從而產生看起來不正確的溫度讀數。一些連接器具有用于此目的的內置鐵氧體濾波器,但是當良好的安裝實踐可以防止這種情況發生時,這通常是非常昂貴的解決方案。
        檢查和更換
              隨著材料加工的進步,對新材料和高溫爐的需求,目前熱電偶護套和涂層的當前技術正在被推向極限。在這些類型的情況下,您需要考慮定期更換熱電偶是否更便宜,或者等到發生故障然后更換它們。
        結論
              找到熱電偶故障的真正根本原因并將其消除非常重要。它可以節省成本并減少系統停機時間。相關產品推薦:上海自動化儀表四廠、K型熱電偶、磁翻板液位計、雷達液位計 電磁流量計 超聲波流量計 孔板流量計 磁翻板液位計 壓力變送器 渦街流量計
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