混有第三种材质的热电偶校验方法

　　一、问题的提出

　　笔者以传统校验方法对本厂合成氨塔测温热电偶进行校验。热电偶EU-2分度，长7米。校验方法如图一。校验结果:热电特性符合技术要求。

　　将校验合格的热电偶的工作端插入合成塔套管里的P点，如图二，(实际合成塔测温热电偶为多点，为简明只取一点)。当P点的实际温度为450℃时(由另一套热电伙测得)，热电偶测出l均温度却是300℃，误差高达150℃。

　　把热电偶从套管中抽出重新校验，热电特性仍然合格，这究竟是什么原因呢?

　　二、原因及后果

　　从图一看到，采用传统校验方法时，7米长的热电偶插入管式炉内0.3米，其余部分，都处于管式炉州司一室温中(冷端除外)，A、B两点也不例外。而A、B之间这段偶丝正是材质不合格的，相当于热电偶中混入了第三种材质。

　　根据热电偶的有关理论:在热电偶中加入第三种材质的导体，只要导体两端温度相同，那么第三种材质的加入不影响热电偶的热电特性。因此尽管有材质不合格的AB段存在，但由于在传统热电偶校验方法的条件下，A、B二点同处于室温，因此热电偶的热电特性不会受到影响。也就是说，用传统校验方法是发现不了处于室温部分的偶丝中所混有的第三种不合格的材质。

　　可是当所谓校验合格的热电偶插入合成塔套管后，条件就发生了变化。校验时同处于室温的偶丝几乎全部插入了套管(包括AB段)而合成塔内各点温度并不一样。A点处于200℃，B点处于400℃(见图二)，A、B二点处各形成一个热电特性相同或相近的热电偶，且它们的极性是反接的，如图三。因二点温度不同，产生的热电势也不相同，其结果必然会产生一个与P点温度无关的附加电势，使测量值偏离实际值。偏离程度由AB段材质和A、B二点温度决定。

　　假如这种误差未能及时发现，对于合成氨塔来论，因测量温度偏离实际温度，轻则合成率下降，大大降低经济效益;重则烧毁触媒甚至引起更大事故，从而造成重大经济损失。至于其它以温度为主要控制参数的反应容器，也是如此。

　　三、如何检验出中间确实混有第三种材质的热电偶

　　从以上分析可知，第三种材质混在热电偶中，是由于采用传统校验方法时一部分偶丝处于同一温度而未能发现。似如在以传统方法校验的同时，人为地使偶丝任意二点之间产生温差，那么只要有第三种材质混入，就一定会产生附加电势而破坏热电偶的热电特性，第三种材质就休想“蒙混过关”了。

　　因此可以采用如下方法:当以传统方法校验热电偶的某点温度(如400℃)时，保持其温度不变，使热电势稳定在一定值，用酒精灯或喷灯的火焰从管式炉口起缓慢地逐点加热偶丝，一直到接近冷端。这样就使原来同处于室温部分的偶丝任意二点之间都产生了温差。在这个过程中，如果原热电势值发生变化，即可确定混有第三种材质;若热电势值始终保持不变，即可确定偶丝材质是均匀的。