工业用热电阻在测量化工设备或管道流体介质温度时的正确使用

　　0　引言

　　测温仪表种类繁多,其中热电阻温度计以其测温精度高,便于远传、多点、集中测量和自动控制等优点而在化工生产中应用极为普遍。

　　热电阻作为温度自动控制系统中的检测元件,虽具有不少优点,但其使用的工况是千差万别的,使用在高温、高腐蚀、高强度等环境下,如果安装、使用不当,必然存在导线电阻、热传递滞后、温度梯度、热辐射等因素造成的误差,从而不能保证现场温度检测的准确及时,致使温度自动控制系统失控,严重影响工业生产的正常进行。所以为了及时、准确、有效地进行温度测量,正确使用安装热电阻是十分重要的一个环节。下面针对实际工作中发现的问题,对热电阻测温时应注意的问题作简要阐述。

　　1　热电阻与其配套的二次仪表连接不当引起的误差及消除方法

　　在生产现场曾经发现热电阻测温回路中,显示仪表指示偏高,经排除显示仪表、热电阻故障后,发现是因为热电阻与测量桥路连接不当导致此误差。为了准确直观地把被测温度的数值显示出来,二次仪表一般都采用不平衡电桥测量线路。如果按图1(a)所示连接,图中,M为动圈表;Rt为热电阻;R2、R3、R4为桥臂电阻:r为线电阻,即热电阻是在电桥的桥臂中,连接热电阻的两根导线都分布在桥路的一个桥臂上,即二线制接法。由于热电阻与二次仪表之间一般都有一段较长的距离,因此两根连接导线的电阻随温度的变化,将同热电阻阻值的变化一起加在不平衡电桥的一个桥臂上,使测量产生较大误差。为了消除线电阻带来的测量误差,我们在生产中应采用三线制接线,从而抵消线电阻产生的误差。如图1(b)所示连接,即从热电阻引出三根导线,把两根连接导线分别接入桥路的两个相邻的桥臂上,而把第三根导线与稳压电源的负极相接即可。这样,由于环境温度变化而引起的连接导线电阻的变化对温度测量的影响即可相互抵消。为了减小导线电阻不同而造成的误差,生产中使用的二次仪表连接端子处均有调整电阻,以便通过调整它们的阻值使每根连接导线获得相等的阻值,一般均≤5Ω。

　　2　电阻与保护管装配不当引起的温度滞后及消除方法

　　生产中发现,现场设备或管道内被测介质温度已发生变化时,控制室内显示仪表却不能快速、及时准确的反映出来,自动控制系统无法及时准确进行调节,对生产造成不良后果。查其原因,是因热电阻与保护套管装配不当导致测温滞后引起。热电阻在现场安装时分为热电阻与保护管壁底部直接接触(接触式安装)和热电阻与保护管不直接接触,之间存有一定空隙(非接触式安装)两种情况。在使用中发现两种装配方式,虽然最终温度指示还能达到一致,但温度滞后相差很大。非接触式安装时,随着调节对象惯性的增大,温度的时间滞后也随之增大。如果时间滞后过大时,便可引起控制系统失调,直接影响工业生产的正常进行。为了消除非接触式安装带来的测温滞后现象,我们可在套管之间加装传热良好的填充物。当被测介质的温度低于150℃时,可充入变压器油;当被测介质温度高于150℃时,可填充铜屑或石英砂,以保证传热良好。