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        溫度監控是防爆熱電偶可靠性的關鍵因素

        發布時間:2019-08-12 08:48:03來源:


        定期檢查每個關鍵防爆熱電偶的工作溫度將帶來好處。
              防止意外停機和延長防爆熱電偶壽命的第一步是確定防爆熱電偶的額定溫度。美國國家電氣制造商協會(NEMA)在其標準熱電偶和防爆熱電偶中定義了熱電偶的額定值。溫度額定值也可以在防爆熱電偶的原始銘牌上找到。一旦知道溫度額定值,就可以使用傳感器或紅外溫度檢測器直接測量溫度升高,或者使用電阻法間接測量溫度升高。
        關鍵術語
              環境溫度是防爆熱電偶周圍的空氣(或其他冷卻介質)的溫度。環境溫度與負載下運行的防爆熱電偶之間的溫差是溫升(溫升=熱溫 - 環境溫度)。NEMA根據其承受整體溫度的能力對絕緣進行評級。例如,B級絕緣系統的額定溫度為130°C,而F級系統的額定溫度為180°C。由于根據NEMA的最高環境溫度通常為40°C,人們可以預期一級的溫升限制B系統為90℃(130℃-40℃)。但是,NEMA還建立了安全系數,主要是為了解決熱點問題 - 即防爆熱電偶繞組的部分可能比測量溫度的位置更熱。
        電阻法 
              電阻法可用于確定沒有嵌入式探測器的防爆熱電偶的溫升 - 例如,熱電偶或電阻溫度探測器(熱電阻)。請注意,防爆熱電偶的溫升限值是基于電阻。大防爆熱電偶的溫升可以通過電阻法或嵌入繞組中的檢測器測量。要使用電阻法找出溫升,請在防爆熱電偶冷卻時(即室溫(環境溫度))測量線路引線的引線電阻。務必記錄環境溫度。然后在額定負載下運行防爆熱電偶足夠長的時間以使溫度穩定(有時長達8小時)并以相同方式測量熱電阻。將冷和熱電阻測量值插入下面的等式中以找出熱溫度,然后從熱溫度中減去環境溫度以獲得溫度上升。
              T h = [(R h / R c)×(K + T c)] - K.
              其中:T h =高溫T c =低溫R h =耐熱性R c =耐寒性K = 234.5(銅的常數)。
        使用探測器確定溫度升高
              通常通過使用適當的儀器直接讀取探測器的輸出來監測裝有嵌入繞組中的溫度探測器的熱電偶。通常,熱電偶控制中心具有面板儀表,其指示由檢測器感測的溫度。如果嵌入式探測器未連接到控制器,則手持式溫度計可在防爆熱電偶運行時檢測探測器引線的輸出。顯示的輸出溫度是傳感器位置的熱繞組溫度。如果手持式溫度探測器如上例所示讀取,則會對整體溫度產生同樣的擔憂。
              如何確定沒有嵌入式探測器的防爆熱電偶繞組的工作溫度?對于額定電壓為600 V或更低的防爆熱電偶,可以打開接線盒(遵循所有適用的安全規則)并使用熱電偶接觸定子鐵芯鐵板的背面(參見圖2)。 定子層壓溫度與繞組溫度不同,但它比熱電偶的任何其他易于接近的部分的溫度更接近它。
              如果層壓溫度減去環境溫度超過額定溫度上升,則可以安全地假設繞組的工作溫度超過其額定溫度。例如,如果上例中的定子鐵心溫度為136℃,那么定子的溫升將為136℃-25℃,或111℃。繞組的NEMA限制為105℃,繞組可以預計比疊片更熱。繞組的關鍵限制是整體溫度或熱溫度。同樣,這是環境溫度加上升的總和。在很大程度上,負載決定了溫升,因為繞組電流隨負載增加。大部分防爆熱電偶損耗和加熱(通常為35-40%)是由于繞組I2R損耗造成的。I2R中的“I”是繞組電流,“R”是繞組電阻。因此,繞組損耗以隨繞組電流的平方變化的速率增加。
        調整
              環境溫度也可能是一個因素。如果它超過NEMA通常的40℃限制,則必須降低熱電偶的額定值,以使總溫度保持在整個或熱卷繞極限內。為此,將溫升限制降低到環境溫度超過40℃的相同量。例如,如果環境溫度為50℃且溫升限值為105°C,則將溫升限值降低10°C(50°C - 40°C環境溫差)至95°C。這將總溫度限制為相同兩種情況下的金額。即,105℃+ 40℃= 145℃,95℃+ 50℃= 145℃。
              無論用于感測繞組溫度的方法如何,總點或熱點溫度是實際極限,越低越好。工作溫度每增加10℃,防爆熱電偶壽命就會縮短一半,因此請定期檢查負載下的防爆熱電偶。不要讓過多的熱量在他們的時間之前損害防爆熱電偶。
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