【文章內(nèi)容簡介】 鎳鉻銅鎳熱電偶（E型熱電偶）又稱鎳鉻康銅熱電偶，也是一種廉金屬的熱電偶，化學成分為：55%的銅，45%的鎳以及少量的錳，鈷，鐵等元素。該熱電偶的使用溫度為200~900℃。 E型熱電偶熱電動勢之大，靈敏度之高屬所有熱電偶之最，宜制成熱電堆，測量微小的溫度變化。對于高濕度氣氛的腐蝕不甚靈敏，宜用于濕度較高的環(huán)境。E熱電偶還具有穩(wěn)定性好，抗氧化性能優(yōu)于銅康銅，鐵康銅熱電偶，價格便宜等優(yōu)點，能用于氧化性和惰性氣氛中，廣泛為用戶采用。 E型熱電偶不能直接在高溫下用于硫，還原性氣氛中，熱電勢均勻性較差。（J型熱電偶）鐵銅鎳熱電偶 鐵銅鎳熱電偶（J型熱電偶）又稱鐵康銅熱電偶，也是一種價格低廉的廉金屬的熱電偶。它的正極（JP）的名義化學成分為純鐵，負極（JN）為銅鎳合金，常被含糊地稱之為康銅，其名義化學成分為：55%的銅和45%的鎳以及少量卻十分重要的錳，鈷，鐵等元素，盡管它叫康銅，但不同于鎳鉻康銅和銅康銅的康銅，故不能用EN和TN來替換。鐵康銅熱電偶的覆蓋測量溫區(qū)為200~1200℃，但通常使用的溫度范圍為0~750℃J型熱電偶具有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，價格便宜等優(yōu)點,廣為用戶所采用。 J型熱電偶可用于真空，氧化，還原和惰性氣氛中，但正極鐵在高溫下氧化較快，故使用溫度受到限制，也不能直接無保護地在高溫下用于硫化氣氛中。（T型熱電偶）銅銅鎳熱電偶 銅銅鎳熱電偶（T型熱電偶）又稱銅康銅熱電偶，也是一種最佳的測量低溫的廉金屬的熱電偶。它的正極（TP）是純銅，負極（TN）為銅鎳合金，常之為康銅，它與鎳鉻康銅的康銅EN通用，與鐵康銅的康銅JN不能通用，盡管它們都叫康銅，銅銅鎳熱電偶的蓋測量溫區(qū)為200~350℃。 T型熱電偶具有線性度好，熱電動勢較大，靈敏度較高，穩(wěn)定性和均勻性較好，價格便宜等優(yōu)點,特別在200~0℃溫區(qū)內(nèi)使用，穩(wěn)定性更好，年穩(wěn)定性可小于177。3μV，經(jīng)低溫檢定可作為二等標準進行低溫量值傳遞。 T型熱電偶的正極銅在高溫下抗氧化性能差，故使用溫度上限受到限制。 調(diào)試過程中熱電偶常見故障及其處理方法（表1－2）故障描述故障分析處理方法顯示壞點DCS畫面未做好或卡件故障檢查畫面與邏輯；檢查卡件是否送電；通訊是否良好；通道是否燒壞接線松動檢查接線端子是否壓緊補償導線開路或接地檢查熱電偶接線盒是否進水；檢電纜查是否有對接頭；查電纜是否被外力損壞，或離熱源較近被燙壞溫度計開路或接地就地測量溫度計是否開路或接地，若損壞，修復或更換溫度顯示偏低DCS未加溫度補償檢查DCS顯示值是否是加溫度補償后的溫度DCS分度號設置錯誤檢查DCS分度號設置是否與就地熱電偶一致補償電纜型號用錯檢查補償電纜型號是否與熱電偶分度號對應補償電纜短路或接地檢電纜查是否有對接頭；查電纜是否被外力損壞，或離熱源較近被燙壞補償電纜正負接反分別檢查DCS端子排、中間接線盒、溫度計接線盒中是否正負芯線接反熱電偶未插入到底檢查熱電偶底部是否與套管底部緊密接觸；溫度計是否與被測物體表面緊密接觸，或是否插入至被測液體液面以下熱電偶接線盒進水清理積水并烘干溫度顯示偏高DCS分度號設置錯誤檢查DCS分度號設置是否與就地熱電偶一致補償電纜正負接反分別檢查DCS端子排、中間接線盒、溫度計接線盒中是否正負芯線接反溫度顯示跳變接線松動檢查接線端子是否壓緊DCS盤柜或卡件接地未做好檢查DCS盤柜和卡件接地電阻是否小于規(guī)定值補償電纜屏蔽層接地未做好檢查補償電纜屏蔽層是否為單端接地，接地電阻是否符合要求有大功率電磁或無線電干擾源檢查熱電偶元件、DCS盤柜附近是否有干擾源；檢查補償電纜是否與電氣大功率動力電纜并列表1－2 熱電阻 熱電阻的測量原理熱電阻是電阻值隨溫度變化的測溫元件，其電阻值隨溫度上升而增大。熱電阻的受熱部分（感溫元件）用細金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上。我們工程中常用的熱電阻分度號為Pt100（鉑電阻溫度計）和Cu50（銅電阻溫度計）。Pt100熱電阻在0℃時的公稱電阻值為100Ω，通過測量其阻值就可以得出被測點溫度，但其阻值的上升與溫度上升值沒有固定的函數(shù)關系，只能查分度表來得出。有人會問，為什么在工程中熱電阻一般用三線制接法，而不用更經(jīng)濟的二線制？這是因為測量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為電橋的一個橋臂電阻，其連接導線（從熱電阻到電子間）也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測量誤差（℃左右）。采用三線制，將導線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這樣消除了導線線路電阻帶來的測量誤差。由此可見，熱電阻和熱電偶最大的區(qū)別在于：熱電阻的示值只取決于被測點的溫度，而跟環(huán)境溫度沒有關系；而熱電偶測的實際上是被測點相對于參考端環(huán)境的一個相對溫度，要準確顯示被測點溫度就必須加上參考端環(huán)境溫度補償。熱電阻在電廠中一般用于200℃以內(nèi)的低溫介質(zhì)測量，如：軸承、馬達線圈、循環(huán)水、冷卻水、凝結水等。高溫介質(zhì)一般用熱電偶進行測量。 調(diào)試過程中熱電阻常見故障及其處理方法（表2－1）故障描述故障分析處理方法顯示壞點DCS畫面未做好或卡件故障檢查畫面與邏輯；檢查卡件是否送電；通訊是否良好；通道是否燒壞接線松動檢查接線端子是否壓緊電纜開路、短路或接地檢查熱電阻接線盒是否進水；檢電纜查是否有對接頭；查電纜是否被外力損壞，或離熱源較近被燙壞溫度計開路或接地就地溫度計是否開路或接地，若損壞，修復或更換溫度顯示偏低熱電阻未插入到底檢查熱電阻底部是否與套管底部緊密接觸；溫度計是否與被測物體表面緊密接觸，或是否插入至被測液體液面以下熱電阻接線盒進水清理積水并烘干溫度顯示偏高接線松動檢查接線端子是否壓緊熱電阻到電子間連接導線的線阻未補償重新對線，檢查三芯線阻值是否都正確溫度顯示跳變接線松動檢查接線端子是否壓緊DCS盤柜或卡件接地未做好檢查DCS盤柜和卡件接地電阻是否小于規(guī)定值補償電纜屏蔽層接地未做好檢查補償電纜屏蔽層是否為單端接地，接地電阻是否符合要求有大功率電磁或無線電干擾源檢查熱電阻元件、DCS盤柜附近是否有干擾源；檢查電纜是否與電氣大功率動力電纜并列表2－1注意：表1－2和表2－1只是列舉了熱電偶、熱電阻元件和測量回路本身的常見故障，在實際應用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)因取樣位置、取樣方式等原因出現(xiàn)偏差；或者介質(zhì)參數(shù)由于各種運行方式、主設備故障等原因偏離正常值，使測點顯示看起來不準，但實際上顯示可能是準確的。這就需要我們調(diào)試人員在熟悉安裝規(guī)范和熟悉系統(tǒng)的基礎上對其進行分析。 壓力變送器：要準確測量某一管道介質(zhì)壓力，首要一點就是要保證取樣點要符合設計和安裝規(guī)范要求，否則，就會影響測量的準確度或容易發(fā)生管路堵塞。例如：a. 相鄰兩測點之間的距離應大于被測管道外徑，但不得小于200mm；b. 當壓力取源部件和測溫元件在同一管段上鄰近裝設時，按介質(zhì)流量向壓力在溫度的上游,也就是說壓力前溫度后；c. 壓力取源部件與管道上調(diào)節(jié)閥的距離：上游則應大于2D，下游應大于5D（D為工藝管道內(nèi)徑）；d. 測量氣體壓力時，測點在管道的上半部；測量液體壓力時，測點在管道的下半部與管道的水平中心線成045度夾角的范圍內(nèi)；測量蒸汽壓力時，測點在管道的上部，以及下半部與管道的水平中心線成045度夾角的范圍內(nèi)；e. 測量較低壓力時，應盡量減少液柱引起的附加誤差；f. 在爐墻和垂直管道或煙道上，取壓管應傾斜向上安裝，與水平線所成夾角應大于30176。；在水平煙氣、煤粉道上，取壓管應在管道上方、宜順流束成銳角安裝；g. 鍋爐一次風管或二次風管的壓力測點至燃燒器的管道阻力應相等。：變送器經(jīng)過運輸、安裝過程碰撞，以及受現(xiàn)場溫度等環(huán)境影響，零點容易產(chǎn)生漂移，對于精度要求較高的測點，為滿足測量誤差要求，必須將變送器對空清零。：壓力變送器的量程一定要與DCS保持一致，這樣才能在DCS畫面正確示值。量程設置要保證被測介質(zhì)的額定壓力為變送器量程的2/3左右，一般變送器量程根據(jù)設計院的設備清冊或建設單位下發(fā)的定值清冊設置，有經(jīng)驗的調(diào)試人員應根據(jù)系統(tǒng)運行參數(shù)對清冊中量程進行審核，發(fā)現(xiàn)有錯誤，可直接與調(diào)試單位協(xié)商，同時修改變送器和DCS量程設置，且必須要保持修改后的變送器與DCS量程保持一致。：如果壓力變送器安裝位置在取樣點下方，存在高度差，而取樣管路中液柱的靜壓對測量影響較大，則需要對變送器量程進行遷移。例如：大機軸封蒸汽母管額定壓力為50kPa，母管壓力取樣點標高為10m，變送器標高為7m，變送器設計量程為0～100kPa。因取樣管路中存在3m水柱（30kPa）的靜壓，所以當變送器顯示母管壓力達到額定的50kPa時，實際母管壓力只有20kPa。因此，要得到正確的測量值，就必須將量程遷移為30～130kPa。：壓力變送器第一次投用時必須進行儀表管路沖洗。沖洗時要注意操作方法：首先關閉二次門（差壓變送器要先打開平衡門），打開排污門，然后緩慢開啟一次門，觀察排出的水清澈無雜質(zhì)時關死排污門（管道介質(zhì)為蒸汽的，不要長時間用蒸汽吹掃管路），最后打開二次門（關閉平衡門）投用。注意：一次門不要全開，一般全開后再關回一圈左右；高溫高壓管道壓力測點第一次投用時要對一次門盤根進行熱緊。 流量測量元件和變送器節(jié)流式流量計是工業(yè)上最為廣泛使用的一類流量測量儀表。工作原理：在管道中放置一節(jié)流元件，流體流經(jīng)節(jié)流元件時發(fā)生節(jié)流，在節(jié)流元件的前后兩側(cè)產(chǎn)生壓力差（差壓）。當流體、工況、管道、節(jié)流件、差壓取出方式一定時，管道流量與差壓有確定的關系。因此可通過測量差壓來測量流量。節(jié)流式流量計也稱為變壓降式流量計。標準節(jié)流裝置的設計計算：要嚴格遵循標準節(jié)流裝置設計、安裝和使用的“國家標準”或“國際標準”。按“標準”進行設計、安裝、使用的標準節(jié)流裝置，其流量與差壓的關系按理論公式標定，并有統(tǒng)一的基本誤差、計算方法，一般不需要進行實驗標定或比對。 標準節(jié)流裝置：節(jié)流件（如圖4－1，分別為標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴示例圖）、取壓裝置、測量直管段。圖4－1標準孔板、標準噴嘴、長徑噴嘴示例圖標準節(jié)流裝置適用于測量圓形截面管道中的單相、均質(zhì)流體，即是可壓縮的（氣體）或認為不可壓縮的（液體）牛頓流體。同時，要求流體充滿管道；流體流動是穩(wěn)定的或隨時間緩變的；流動不可以是脈動流和旋轉(zhuǎn)流，流束與管道軸線平行；流體流經(jīng)節(jié)流件前流動應達到充分紊流，在節(jié)流件前后一定距離內(nèi)不發(fā)生相變或析出雜質(zhì)；流速小于音速。我們在調(diào)試過程中，特別是機組剛開始啟動、參數(shù)較低時，經(jīng)常會遇到流量顯示不準的情況，如果檢查確認節(jié)流裝置安裝正確、流量變送器設置正確、投用正確、DCS補償計算正確，那基本就可以判斷是因為流體未充滿管道、存在脈動流和旋轉(zhuǎn)流，這是正常的。隨著流體參數(shù)逐漸接近額定參數(shù)，流量示值會接近真實值。標準節(jié)流裝置組成部分中的測量直管段（前10D后5D，一般由儀表廠提供）是直管段L（最小直管段）的一部分。對于測量直管段，要求其內(nèi)表面必須是光滑的，L的其余部分內(nèi)表面可以是粗糙的。測量段管道應被流體充滿。節(jié)流件及取壓裝置安裝在兩圓形直管之間。在所要求的整個直管段長度上，管道截面應該是圓形的，沒有特殊要求，只是在鄰近節(jié)流裝置附近對管道的圓度有特殊要求，這在“標準”中有詳細規(guī)定。對于管道的粗糙度、節(jié)流件上游10D、下游5D（測量直管段），要求滿足給出的相對粗糙度上限值，L的其余部分和L以外的管道可以是粗糙的。，調(diào)試人員應特別注意檢查：1）風量、風粉混合物流量，變送器必需安裝在取樣點上方，取樣管路應傾斜向上安裝，不允許管路下行，否則管路容易堵塞。2）汽水流量，變送器必須安裝在取樣點下方，取樣管路應傾斜向下安裝，不允許管路向上翻，否則管路中積存的氣泡不易排出，影響測量。3）核實測量管路的正負壓側(cè)是否連接正確，發(fā)現(xiàn)接反，應及時修改量程或通知安裝人員改正。：測流量用差壓變送器的量程要嚴格按照節(jié)流件流量計算書設置。流量不是與差壓值呈線性關系，而是與差壓值的平方根呈線性關系。一般由變送器輸出線性的差壓信號，在DCS邏輯中進行開方，以及加入壓力、溫度修正來計算流量。：流量變送器投用時，排污沖洗完成后還必須從差壓變送器放氣孔放氣，以免測量管路中積存氣泡，產(chǎn)生測量誤差。 液位差壓變送器 液位差壓變送器的安裝要求與汽水流量變送器基本一致，需要特別注意的是：液位變送器安裝高度必須在“零水位”以下，否則就會產(chǎn)生測量盲區(qū)。從調(diào)試角度來看，可以將液位測量分為無壓容器測量和有壓容器測量：，容器內(nèi)壓力基本與大氣壓一致的液體儲存容器（例如：凝結水補水箱、化水的除鹽水箱等）。這種容器的液位測量比較簡單，我們知道：p=ρ g H，如果已知容器內(nèi)液體的密度ρ，那么只要在容器底部裝一臺壓力變送器（若是差壓變送器，則正壓側(cè)接取樣管，負壓側(cè)對空）測出液體的壓強p就可以通過此公式計算出容器內(nèi)液體的高度H。（如凝汽器熱井、除氧器、高低加、汽包）等水位測量則要復雜的多。 1）下面以測量汽包液位的單室平衡容器為例，介紹有壓容器液位測原理。如圖5－1圖5－1差壓變送器的正壓頭由平衡容器的恒定水柱維持不變（汽包內(nèi)的蒸汽經(jīng)一次門注入平衡容器凝結成水，多余的水利用溢流原理流回汽包），負壓頭則隨汽包水位變化而變化。變送器測得差壓值也隨著汽包水位的變化而變化。此時，差壓值可按以下公式計算：Δp＝ρ1 g H－[ρ2 g H0 + ρ3 g (HH0)] ＝（ρ1g－ρ3g）H－（ρ2 g－ρ3 g）H0 （式5－1）式3－1中Δp――汽包水位的差壓，PaH ――汽包水位的最大測量范圍，mmH0－－以最低水位為基準的汽包水位高度，mmρρρ3――分別為平衡容器內(nèi)水、汽包內(nèi)飽和水、飽和蒸汽的密度，kg/m3g ――標準重力加速度，單室平衡容器的結構簡單，但測量誤差較大。當偏離額定運行參數(shù)時，由于容器壓力的變化