提高热电阻测温精度的分析与对策.doc

1、提高热电阻测温精度的分析与对策【摘要】浅谈热电阻的测温原理及介绍热电阻正确安装、测量及消除或减小信号回路干扰，是保证测温精度的前提。 【关键词】测温原理 精度分析正确安装减小干扰 中图分类号： TM54 文献标识码： A 文章编号： 一、概述 在电力基建中,保证各类型机组投入运行后，安全稳定长周期,是施工企业的宗旨。它不但衡量机组安装质量的好坏,更关系到人的生命安全。而在众多监测电气设备安全运行的因素中,温度的监测显得尤为重要，如：发电机定子温度、轴承、轴瓦变压器铁心温度等，我们可以通过温度的变化趋势判断设备的工作状况，将事故消灭在萌芽状态，减小经济损失。因此如何使机组的在线温度测量准确，关键

2、是热电阻正确安装，连接处严密，杜绝“跑、冒、滴、漏”等问题，消除或减小信号回路干扰，是保证测温精度的前提。 二、热电阻的测温原理 电阻温度计是基于金属导体或半导体电阻值与本身温度差成一定函数关系的原理实现温度测量的，即金属导体或半导体的电阻 温度函数关系一旦确定后，就可以通过测量置于测温对象之中并与测温对象达到热平衡的热电阻的阻值而求得对象的温度.它一般应用在-200500 范围内的温度 测量。金属导体或半导体的电阻与温度关系一般可表示为： R t=R to 1+(t-t0) 式中 Rt-温度为 t 时刻的电阻值 R t o-温度为 to 时刻的电阻值 -电阻温度系数，即温度每升高 1时的电阻

3、相对变化量 热电阻目前可分为：Pt100 、Cu50、BA1、BA2 等分度号，在使用中常用连接导线及电阻则量仪表（显示部分）等组成。由于它输出的是电阻信号，故它可以远距离显示或传送信号，便于集中监控。 三、提高安装精度对测温精度提升的分析 机组在线温度测量准确，关键是热电阻正确安装，连接处严密，杜绝“跑、冒、滴、漏”等问题。因此在取样开孔、插座套管安装等环节即严格把关，从而提高安装精度，下面我们就进行分析。 3.1 插座的选定应通过核对温度计的尾长，螺纹的规格（螺纹式）等来进行选定，同时还应注意插座在材质的选用必须符合被测介质的压力、温度要求，且与（如为焊接式）主管道材质相符。 3.2 按图

4、纸设计要求确定测点的位置，测点开孔位置应按设计或制造厂规定进行，如无规定时应根据工艺流程系统中测点和设备、管道、阀门等相对位置选择。同时应注意：严禁在焊缝及其边缘上开孔及焊接，必须开凿时测孔离焊缝和管子的弯曲起点要大于管道直径且不得小于100mm；取源部件之间的距离应大于管道外径但不小于 200mm，压力和温度测孔在同一地点时压力测孔在温度测孔前（按介质流量而言） ；高压等级以上管道的弯头处不允许开凿测孔，测孔离管子弯曲起点不得小于管子外径，且不得小于 100mm；测孔应尽量选择在便于维护和检修的地方，若在高空处应有便于维修的设施。 测孔的开凿一般在热力设备和管道正式安装前或封闭前进行，禁止在

5、已冲洗的设备或管道上开孔。取样孔开凿完毕后，若不能立即安装插座，则应对取样孔进行临时封堵，以免杂物落入主管道及设备内。 3.3 插座及套管的找正、固定、焊接及热处理。安装插座前首先应核对插座的形式、规格，并且依据光谱分析来核对插座的材质。插座应有焊接坡口，焊接前应把坡口即测孔的周围用锉或砂布打出光泽并清除掉测孔内边的毛刺；合金钢焊件电焊后必须先经预热才允许焊接，焊接后焊口必须进行热处理；插座焊接或热处理后必须检查其内部，不应有焊瘤存在，带丝扣的插座应有用石棉布覆盖以防止焊渣落入丝扣，焊接后应用相应的丝锥重过一遍；压力取出装置和测温元件应有足够长度使其端部露出保温层，若插座长度不够可选用适当大小

6、的钢管接长后再焊；插座焊接后应采取临时措施将插孔封闭，如：加临时丝堵以防异物掉入孔内。 3.4 元件安装前将临时丝堵卸下并清理插座内部。根据测温元件固定方式的不同： 固定装置为固定螺纹的热电阻，可将其固定在由内螺纹的插座内，它们之间用垫片起密封作用（高温高压介质，采用金属平垫，如：退火的紫铜垫片；低压部分介质，如：油介质，则通常采用钢纸垫进行密封） ； 保护套管为焊接形式的热电偶热电阻，核对保护套管的光谱分析单，选用合适的焊接材料，选择合适的插入深度进行焊接。 3.5 压力式温包必须全部浸入被测介质；热电阻的套管插入有效深度（从管道内壁算起）：介质为高温高压主汽，当管道通径等于或小于250mm

7、 时，有效深度为 70mm；当管道通径大于 250mm 时，有效深度为100mm；对于管道外径等于或小于 500mm 的汽、水、油介质，有效深度约为管道外径的 1/2；外径大于 500mm 时，有效深度为 300mm；测温元件应装在能代表被测介质温度处，避免装在阀门弯头及管道和设备的死角附近。 3.6 对于承受压力的插入式测温元件，采用螺纹安装方式时，必须严格保证其接合处的密封，因此各接合部分先使用凡尔砂和专用磨具进行研磨擦净，金属垫片和测温元件的丝扣部分应涂擦防锈或防卡涩的材料，以便于拆卸；带固定螺纹的测温元件，在安装时应使用合适的呆扳手，以防安装中损坏六角螺母，紧固时可用管子加长扳手的力臂

8、，但切勿用手锤敲打，以免振坏测温元件；安装在高温高压汽水管道上的测温元件，应与管道中心垂直，低压管道上的测温元件倾斜安装时，其倾斜方向应迎向流体；双金属温度计为就地指示仪表，应装在便于观察和不易受机械损伤的地方；水平装设的热电偶和热电阻，其接线盒的进口线一般应朝下，以防杂物等落入接线盒内。 四、测温误差的引入及解决方法 测温仪表是通过测温元件的电阻值的测量来检测温度的，所以引线电阻值的大小、引线电阻的变化（受温度影响）及信号回路的干扰直接影响其测量精度，因此必须采取措施来消除引线电阻及干扰所引起的误差，从而提高测量精度，下面我们就进行分析。 4.1 引线电阻的补偿方式 热电阻的接线方法有两线制

9、、三线制、四线制方式，两线制不能消除因引线电阻的变化所引起的测量误差，可以减小或消除因引线电阻变化所引起的测温误差，四线制接法通常用于标准铂电阻；用于配合电位差计测量电阻时，消除引线电阻的影响，除上面提出的线路电阻补偿桥式外，还有双电源电路、单电源电路。 4.2 信号回路的干扰和抑制 由于热电阻测量回路有可能穿越强磁场、电缆层及其附近的电力电缆和控制电缆将对信号线感应而产生干扰，主要表现为干扰电压有时高达几十伏，从而影响测量。为了阻止干扰侵入信号回路应从柜内外的配线、接地系统等各方面采取措施，主要方法：(1)对直接连接外部电缆的输入端（信号线路上）附加一定量的滤波电容，不仅能够抑制高频干扰信号

10、，而且能够阻止过大的脉冲噪声损坏电路元件；(2)更换屏蔽电缆，使屏蔽电缆接地（采用一点接地原则） ；另外敷设电缆应分层、分类、相互间必须用隔板隔开等方式。 【结论】 在测温系统中，为保证温度仪表的准确可靠运行，就要对测温元件、连接线路以及切换开关正确安装、测量及消除或减小信号回路干扰，是保证测温精度的前提。不论那一个环节出现差错都会产生很大的测量误差，影响工作人员的判断，甚至不能工作。 参考文献 1 张松春 等.电子控制设备抗干扰技术及应用.机械工业出版社,1995. 2 叶江祺编著.热工测量和控制仪表的安装.中国电力出版社，1998. 电子邮箱：W 联系方式：18748279581 收件地址：包头市青山区呼得木林大街 33 号内蒙古电建一公司安监部 收 件 人：王岳杰