范江宇
通辽热电有限责任公司 内蒙古通辽 028000
摘要:温度测量是电厂企安全业生产中重要的环节，文本通过介绍两种常用的测温元件以及它们常见的故障处理，使得涉及到这两种温度元件故障处理时，处理人员能从故障表现判断可能问题出在哪里，从而高效率地进行解决，减少时间成本，为设备的安全稳定运行提供保障。
关键词：电厂；温度；测量；故障处理
1、概述
温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。在电厂热力生产过程中，温度是保证安全生产，经济发电的一个重要参考数值。例如，在电厂中过热蒸汽温度控制的不好，过热器和水冷壁管就可能因为过热而爆管；汽轮机本体设备温度控制的不好，在机组启停时，温度不均就要产生危险的热应力；又如排烟温度设置不合理，则会影响锅炉的效率；主蒸汽温度设置不合理，则汽轮机的效率也会受到影响。综上这些问题就会使得能量损失、多耗燃料、减少发电量，从而影响经济效益。因此，准确地测量温度对于保证电厂生产过程的安全和提高经济效益是极其重要的。
2、常见温度测量方法
在电厂中常见的温度测量方法为接触式测温法。接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触，两者之间进行充分的热交换，最后达到热平衡，这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。这种方法优点是直观可靠、测量稳定、精度高。另外还有的测温方式为非接触式测温法。非接触式测温法的特点是感温元件不与被测对象相接触，而是通过辐射进行热交换，但由于受物体的发射率、被测对象到仪表之间的距离以及烟尘、水汽等其他的介质的影响，这种方法一般测温误差较大，故在电厂中这种方法并不常用。在电厂中接触式测温法常用的测温元件包含两种，一种为热电阻测量，一种为热电偶测量。
2.1热电阻测温
热电阻是中低温区最常用的一种温度元件。它的主要特点是测量精度高，性能稳定。其中铂热电阻的测量精确度是最高的，它不仅广泛应用于工业测温，而且被制成标准的基准仪。热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜。热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即
Rt=Rt0[1+α（t-t0）]
式中，Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为
Rt=AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在过程控制中的应用极其广泛。
2.1.1热电阻测温常见故障分析及处理方法?
一、显示仪表指示值比实际值低或示值不稳
故障原因1：热电阻元件插深不够，没有顶到保护套管端部。
处理方法：查明套管长度，选用合适长度的热电阻元件，安装时保证热电阻元件顶到套管端部。清理保护套管内的铁屑、灰尘?。
故障原因2：保护套管内积水。
处理方法：?清理保护套管内的积水并将潮湿部分加以干燥处理。?保护套管做好密封措施，防止再次进水。
故障原因3：热电阻测量回路短路或接地。
处理方法：如外回路短路或接地，用万用表检查短路或接地部位并加以消除。如热电阻元件内部短路或接地，应更换热电阻。
二、显示仪表指示偏大
故障原因1：热电阻测量回路断路。
处理方法：如外回路断路，用万用表检查断路部位并加以消除。如热电阻元件内部断路，应更换热电阻。
故障原因2：热电阻接线端子虚接或接触不良。
处理方法：?检查接线端子及导线，去除氧化部分，紧固接线端子。
三、显示仪表指示负值
故障原因1：热电阻测量回路接线错误。
处理方法：?使用万用表检查热电阻回路，恢复正确接线顺序。
故障原因2：热电阻测量回路有干扰。
处理方法：?检查热电阻测量回路应使用屏蔽电缆。检查热电阻测量回路，与动力电缆之间最小距离应符合电缆敷设规定。?检查电缆屏蔽应单端可靠接地，接地线应连接牢固可靠。如以上方法仍无法消除干扰，可采取热电阻三相并接电容等抗干扰措施。
四、热电阻值与温度关系有变化
故障原因：热电阻丝材料腐蚀变质。
处理方法：更换热电阻。
2.2热电偶测温
另外一种常见的接触式测温元件为热电偶测温。热电偶也温度测量仪表中常用的测温元件，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度，它的特点是精度高、经济以及温度宽。各种热电偶的外形常因需要而极不相同，但是它们的基本结构却大致相同，通常由热电极、绝缘套保护管和接线盒等主要部分组成，通常和显示仪表、记录仪表及电子调节器配套使用。热电偶测温的基本原理是两种不同成份的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合成回路，当两个接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。这就是所谓的塞贝克效应。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。
热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用所产生的热电势测量温度，对于热电偶的热电势，应注意如下几个问题：
1、热电偶的热电势是热电偶工作端的两端温度函数的差，而不是热电偶两端温度差的函数；
2、热电偶所产生的热电势的大小，当热电偶的材料是均匀时，与热电偶的长度和直径无关，只与热电偶材料的成份和两端的温差有关；
3、当热电偶的两个热电偶丝材料成份确定后，热电偶热电势的大小，只与热电偶的温度差有关；若热电偶冷端的温度保持一定，这进热电偶的热电势仅是工作端温度的单值函数。
2.2.2热电阻测温常见故障分析及处理方法?
一、热电势比实际值小（显示仪表指示值偏低）
故障原因1：热电极短路。
处理方法：如潮湿所致，则进行干燥；如绝缘子损坏，则更换绝缘子；如接线柱处积灰，清扫积灰；如补偿导线线间短路，找出短路点，加强绝缘或更换补偿导线。
故障原因2：热电偶热电极变质。
处理方法：在长度允许的发问下，剪去变质段重新焊接，或更换新热电偶。
故障原因3：补偿导线与热电偶极性接反或补偿导线与热电偶不配套。
处理方法：重新正确接线或更换相配套的补偿导线。
故障原因4：热电偶安装位置不录或插入深度不符合要求。
处理方法：重新按规定安装。
故障原因5：热电偶冷端温度补偿不符合要求或热电偶与显示仪表不配套。
处理方法：调整冷端补偿器或更换热电偶或显示仪表使之相配套。
二、热电势比实际值大（显示仪表指示值偏高）
故障原因1：显示仪表与热电偶不配套或热电偶与补偿导线不配套。
处理方法：更换热电偶使之相配套或更换补偿导线使之相配套。
故障原因2：有直流干扰信号进入。
处理方法：查找原因，排除直流干扰。
三、热电势输出不稳定
故障原因1：热电偶接线柱与热电极接触不良。
处理方法：将接线柱螺丝拧紧。
故障原因2：热电偶测量线路绝缘破损，引起断续短路或接地或热电极将断未断。
处理方法：找出故障点，修复绝缘或更换热电偶。
故障原因3：热电偶安装不牢或外部震动。
处理方法：紧固热电偶，消除震动或采取减震措施。
故障原因4：外界干扰（交流漏电，电磁场感应等）。
处理方法：查出干扰源，采用屏蔽措施。
3、结语
生产过程要随时对温度进行测量，以达到对机炉的检测、调整、控制的目的，综上通过浅谈常见温度元件的测温方法、原理及故障处理，为在现场的设备维护人员处理相关问题时提供一定的参考，达到快速处理、准确处理的目的，保证生产系统的连续安全运行。
参考文献
[1] 何适生.热工测量[M] .水利电力出版社,1984:29-94.
[2]王俊杰.检测技术与仪表[M] .武汉理工大学出版社,2003:35-50.