热电偶测温过程中温度跳跃问题的分析及处理

　　热电偶在测温中由于受到测量环境、气氛、使用温度以及绝缘材料和保护管材料的污染等影响，使用一段时间后，其热电性将会发生变化，尤其是在高温、腐蚀性气氛下这种影响更为严重。常见的问题有: ①测温仪表示值为零; ②测温仪表示值不稳定;③测温仪表示值比实际值偏大或偏小; ④热电势变化不灵敏[1]。本文针对在应用抽气热电偶测量锌精馏炉烟道气体温度过程中温度跳跃问题进行了分析和处理。

　　1 测试方案及测试器材

　　用抽气热电偶取样的同时进行烟气温度测量。镍铬 - 镍硅抽气热电偶属于廉金属热电偶，其正极为含铬 10%的镍铬合金 ( KP) ，负极为含硅 3% 的镍硅合金 ( KN) ，负极亲磁性。热电偶丝直径为0. 5 mm ，长期使用的最高温度上限为1200 ℃ ，短期测温上限为 1300 ℃，热电势比 S 型热电偶大 4 ～ 5 倍，线性度极好，使用温度范围宽[2]。

　　热电偶套管采用直径为 20 mm 的钢保护套管，套管与管座采用螺纹连接，这种连接方式能避免焊接加热对热电偶套管组织性能的影响[3]。这种连接方式要求套管与管座的连接必须紧密。若是连接松动，则可能发生泄露，所以在连接时可采取一些密封措施。套管在蒸汽的交变应力作用下剧烈振动易发生断裂，因此在安装时需要对套管施加很大的预紧力。预紧力若是小了，达不到连接的稳定性; 而预紧力过大，会使套管承受过大的扭矩，从而在应力集中部位，也就是变截面处发生开裂。

　　2 温度跳跃问题分析及处理方案

　　测温过程中，发现热电偶热电动势极不稳定，温度在 -500 ℃至 500 ℃之间跳跃，而实际烟气温度在300 ℃ 左右，经过分析，可能存在的原因如下:

　　1) 热电偶接线柱和热电极接触不良。

　　2) 仪表连接处不牢固。测量回路中存在断续短路、接地、似断非断、焊接不良现象。

　　3) 热电偶因安装不牢而发生摆动或外部的振动使得测量值不稳定。

　　4) 热电偶的接线盒内部有导电液体、潮湿粉尘、金属液体。接线盒是供热电偶和补偿导线连接用的，它的出线孔和盖子都用垫圈加以密封，以防止污物落入而影响接线的可靠性。当其有污染物时必须认真清洗热电偶接线盒内部并在干燥箱内烘干后使用。

　　5) 热电极在使用中被氧化，高温下晶粒会变大，同时受外力作用产生形变应力，环境对热电极的污染和腐蚀，都会影响热电偶的稳定性。

　　针对上述原因，采取的处理方案如下:

　　1) 检查接线柱和热电极是否接触牢固可靠，接线端子处固定螺丝是否氧化变形或松动，重新固定螺丝和接线柱。