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1、化工聚烯烃培训课件化工聚烯烃培训课件仪表专业仪表专业制作人:梁增群梁增群培训内容温度仪表本次培训目的1通过对本课程的学习，要求新员工对炼 油化工现场温度等检测仪表有一定的了解2要求新员工初步领会现场温度检测仪表的使用和维护在石油化工企业生产过程中，流量、压力、温度、液位这四大参量的仪表得到广泛的应用，在自动化控制系统中起到非常重要的作用。温度测量仪表为什么要测量温度？炼油化工生产过程都伴随着物质的物理和化学性质的改变，都必然有能量的交换和转化，主要是热交换，所以温度的测量与控制是保证炼油、化工生产过程正常进行与安全的重要环节。主要在什么地方使用？一类是对反应器、塔、容器、管线等对内部介质的温度
2、进行监测；另一类是对设备如转动设备的轴承、电机的定子等，主要是对设备的重要部位进行监测，目的是保护设备。温度检测方法测温方式测温方式种类种类范围范围/优点优点缺点缺点接触式膨胀式玻璃液体50600结构简单，使用方便，测量准确，价格低测量上限和精度受限制，易损，不能记录远传双金属80600结构紧凑，牢固可靠精度低，量程和使用范围有限压力式液体气体整齐30600203500250结构简单，耐震，防爆，能记录、报警，价格低精度低，测温距离短，滞后大热电偶铂铑铂镍铬镍硅镍铬考铜0160050100050600测量范围广，精度高，便于远距离、多点、集中测量和自动控制需冷端温度补偿，在低温段测量精度较低热
3、阻铂100200600测量精度高，便于远距离、多点、集中测量和自动控制不能测高温，须注意环境温度的影响非接触式辐射式辐射式光学式比色式400200070032009001700不破坏被测温度场低温段测量不准，环境条件会影响准确度红外线光电探测热电探测035002002000测量范围广，不破坏被测温度场，响应快易受外界干扰，标定困难，价格昂贵一、热电偶 热电偶是利用两种不同材料相接触而产生的热电势随温差变化的特性来测量温度的。按国家规定，自1988年起各类型热电偶温度计按IEC国际标准使用。理论上任意两种金属材料都可以做成热电偶，但工业上对热电极材料有要求：热电势要大，并且尽可能与温度成线性关系
4、；物理稳定性高，即在测温范围内热电性质不随时间变化；化学稳定性高，即在高温下不被氧化和腐蚀；材料组织要均匀，有韧性，便于加工成丝。1、按分度号分类K镍鉻-镍硅（镍铝）-401000，热电势大，线性好，测温范围宽，造价低，所以应用广泛E镍鉻-铜镍（康铜）-40800J铁-铜镍（康铜）T铜-铜镍（康铜）S铂铑10-铂R铂铑13铂B铂铑30铂铑62、按结构分类普通热偶由热电极、绝缘管、保护套管、接线盒铠装热偶目前最常用。由金属套管、绝缘材料（氧化镁粉）、热偶丝一起经过复合拉伸成型，外径：18mm，最小可到0.2mm，长度可到50m。表面热偶专门用来测量物体表面温度的，特点是反应速度极快、热惯性小。快
5、速热偶一种是消耗式的，用于测量高温熔融物体（如炼钢），另一种是用于测量快速温度变化的，如一些轴流风机入口，参与机组防喘振控制的。3、其它形式反应器热偶一般指高压的、有竖装、横装、刚性、柔性、多点、单点等形式。加热炉炉管刀刃式，焊接在炉管表面的。耐磨热偶采用一种特殊、复合型耐磨结构，如耐磨头堆焊Ni+Wc35,使钢的硬度提高，表面碳化钨处理，耐磨头硬度：HRC62-65，特别适用于高速气流、含固体颗粒的流体，其耐磨性能及使用寿命比普通热电偶提高3-4倍。一般用在催化装置的反应器、提升管、乙烯裂解炉管等部位。4、补偿导线 只有当热偶冷端温度保持不变，热电势才是被测温度的单值函数，在实际应用时由于工
6、作端（热端）与冷端离得很近，容易受到周围环境温度波动的影响，采用一种专用导线，将热偶冷端延伸出来，这种导线称“补偿导线”，由两种不同性质的金属材料制成。不同热偶所用的补偿导线不同，“E”型热偶材质（镍鉻-铜镍）便宜，可用相同材质作为补偿导线，其它的可用铜-铜镍。注意有极性，不能接错，红色为正极。5、检查5.1绝缘电阻：在空气温度为1535和相对湿度80%的情况下，热电偶与其保护套管之间的绝缘电阻应不小于5M（100V）（接地型除外）。5.2外观检查：表面光滑、无气孔、无明显的缺损及裂纹，热电偶的瓷管、绝缘层、保护套管、接线座、垫片及头盖，应完好无缺。5.3对于使用中的热电偶应定期检查其热电特性
7、，检定周期一般为35年。重要的及特殊使用的场合，按实际需要定期检查。5.4保护套管一般45年检查一次，对于安装在腐蚀及磨损严重部位的保护套管，停工检修期间均应检查。使用于2.5MPa以下的保护管应能承受1.5倍的工作压力而无渗漏，用于高压容器的热电偶保护套管使用前应经探伤或拍片检查，达到二级合格标准。6、使用和维护6.1 按照被测介质的特性及操作条件，压力等级，选用合适材质、厚度及结构的保护套管和垫片。6.2 热电偶安装的地点、深度、方向和接线应符合测量技术的要求，并便于维修检查。6.3 在使用热电偶补偿导线时，必须注意型号相配，极性正确，热电偶与补偿导线接头处的环境温度最高不应超过100。6
8、.4 使用于0以下的热电偶，应在其接线座下灌蜡密封，使其与外界隔绝。6.5 热电偶首次使用前，应经过一定的技术检验，确认合格后方可使用。6.6 测量热电势，对照“分度表”查出标准温度。7、常见故障7.1 为分辨S型热电偶的正负极，可根据偶丝的软硬程度来判断，较硬者是铂铑丝，为正极。7.2 欲分辨K型热电偶的正负极，可由偶丝是否能明显被磁化来判断，能明显被磁化者是镍铝或镍硅丝，为负极。7.3 热电偶或补偿导线短路时，温度仪表的示值约为短路处的温度值。习惯上称短路时仪表指示室温。7.4 热电偶或补偿导线断路时，温度仪表的示值为室温，而有“断偶”保护的仪表示值为仪表上限。二、热电阻热电阻是以铂丝或铜
9、丝制成的测温元件，它是利用金属的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。按国家规定，从1988年起，采用IEC标准分度，即用Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等。热电阻适用于500以下的中、低温液体、气体、蒸汽及固体表面的温度。不是所有金属导体都能用来测温，要求电阻温度系数、电阻率要大，稳定性好，阻值与温度呈线性关系。目前最常用的是WZP-Pt100,在氧化环境下性能稳定，但在还原性介质、特别是高温下其物理、化学性质容易被改变，造成测量不准。1、技术指标1.1 允许通过电流：5mA1.2 热电阻的时间常数根据热惰性级别的不同，分为90180秒、3090秒、1030秒、10秒等几种。1
10、.3 绝缘电阻：电阻元件与保护管之间的绝缘电阻，铂电阻100M（100V），铜电阻20M（100V）。1.4 Pt100 热电阻W1001.385，允许误差0.001，在0时的阻值（R0）与其在100时的阻值（R100）之比（W100R100R0），允许误差A级0.06。2、结构型式普通型热电阻外观与普通热偶一样，不同的是保护套里面采用的是电阻丝绕制成的电阻体；而在用于汽轮机、压缩机、电机测量轴瓦表面温度的端面热电阻一般都做得较小，因为这些热阻是采用埋装式的，其导线较长，因为必须引出到机体外。铠装将电阻体预先拉制成型并与绝缘材料和保护管连成一体。薄膜热电阻采用真空镀膜法蒸镀到绝缘基底上。3 检
11、查3.1 外观检查热电阻元件和引线应清洁、干燥、完整、无锈；金属电阻丝绕制整齐，无外露碰壳；骨架无破裂，无明显弯曲；电阻体的导热片应紧贴温度计的保护套管内壁。3.2 接线盒各部件应完整，螺丝有弹簧垫圈，密封性能好；对装在室外或可能有水汽渗入的接线盒，外部须有防水罩。3.3 对于正在使用中的热电阻应定期检查其热阻性能、绝缘电阻，检定周期一般为35年。重要的和特殊使用的热电阻，按实际要求定期检查。3.4 保护套管一般45年检查一次（对于安装在腐蚀及磨损严重地方的保护套管每次停工检修期间均应检查）。保护套管应能承受1.25倍工作压力，无渗漏（当使用温度低于400，工作压力低于允许压力的1/3时可免试
12、）。4 使用和维护4.1 根据被测介质的特性及操作条件，选用合适材质、厚度及结构的保护套管和垫片。4.2 热电阻安装的地点、深度、方向和接线应符合测量技术的要求，并便于维修检查。4.3 热电阻测量电路里，必须包括热电阻和测量仪表，两者的接线有二线制、三线制和四线制之分。使用二线制时，由于热电阻和测量仪表之间有导线电阻，误差较大，因此所用导线不宜过长过细。使用三线制时因为基本能消除导线电阻的影响，故比两线制测量精度高。在高精度测量的场合，采用四线制，所用的四根连接导线阻值相等（即用同材质、同粗细、同长度的导线），这样可以完全消除导线电阻的影响。4.4 使用于0以下的热电阻，应在其接线座下灌蜡密封
13、，使其与外界隔绝。4.5 热电阻首次使用前，应经过一定的技术检验，确认合格，方可使用。三、温度变送器三、温度变送器1、一体化温度变送器一体化温度变送器是直接将热电阻、热电偶的信号转换成420mA(010mA)标准电流信号的仪表，可利用普通导线实现远距离传输。1.1 技术标准 输入方式：热电偶（K、E、S、B、J、T）热电阻（Cu50、Cu100、Pt10、Pt100）输出方式：二线制 420 mA.DC 15VDC 三线制 010 mA.DC 420 mA.DC 15VDC 双支式 一组，420 mA.DC；另一组，热电阻或热电偶信号 供电电源：24V DC 负载为0时，电源允许范围1030
14、V DC 负载为250时，电源允许范围1535 V DC 电源电压从1535 V DC变化时变送器输出值变化量程的0.02 功耗：0.5W1.2 使用与维护 仪表的使用 1 一体化温度变送器的安装应保证其周围的环境温度不超过技术标准规定的范围，尽量安装在无振动或振动小的地方，探头插入的深度最好为介质管道直径的1/22/3。2 不同型号的一体化温度变送器应按各自的说明书接线，对于具有安全防爆要求的仪表，接线时特别注意不能短路。3 在本质安全防爆系统中使用一体化温度变送器时，要特别注意使用配套的安全栅。仪表的维护 1 对于防爆仪表，原则上不允许带电拆卸变送器或仪表接线，需要更换或拆卸时，应按防爆要
15、求停电后进行。2.定期检查校验各项技术指标是否符合要求，校验周期一般为1年或一个装置检修周期。3 变送器在运行中应保持清洁、零部件完整。1.3 故障检查一体化温度变送器应清洁、干燥、完整，接线柱和调整螺丝无锈蚀，连接导线的绝缘良好。首先检查接线端子是否有松动或生锈，测温元件是否断线。检查一体化温度变送器对地绝缘是否良好。检查电源电压是否稳定。重新校验一体化温度变送器是否符合技术要求。2、智能温度变送器、智能温度变送器智能温度变送器以微处理器为基础单元，可用于接收不同的热电偶和热电阻温度传感器输入毫伏或欧姆输入信号，输出带有符合DE协议或HART协议的420 mA DC电流信号。智能温度变送器是
16、一种高性能的温度测量仪表。变送器采用专用数字集成电路技术，具有HART通讯功能，能接入采用HART协议的现场总线控制系统中，通过HART手操器或采用HART调试设备可以对其校验和组态。双室结构，可与传感器一起组成一体化温度变送器，用于温度的变送、显示及控制。智能温度变送器可分为防水型，隔爆型和本安型三种，适用于现场安装；有导轨式安装。四、红外线温度仪四、红外线温度仪红外线温度仪是一种新型的非接触式测温方式，它的结构复杂，技术含量高，因此价格昂贵，主要用于热偶和热阻等常用测温元件不适合的场所，如高温、高腐蚀等场合。具有精度高，反应快的特点。其原理是：所有绝对零度以上的物体都会发射红外线能量，发射能量的数量与物体的温度成正比。红外线温度仪通过一个聚焦光学系统，将物体发射能量聚集到红外线感应检测元件上，通过特制的放大电路把检测到的信号转换成线性的420mA电流信号。谢谢！