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摘 要:随着工业化进程的加快,工业中的热电偶自动系统得到了普及使用,也简化了热电偶的测温过程,但是在应用的过程中,热电偶自动检测系统中还是会存在一些问题。本文主要分析了热电偶自动检测系统的几个常见问题,并以此为基础,阐述了热电偶自动检测系统容易出现问题的主要原因,希望能够为技术人员温度检定的相关工作提供一些理论借鉴。
关键词:温度计量;热电偶;自动检测系统
引言
在人类生产生活的过程中,温度作为能够衡量物体特征的重要参数,会对生产生活的方方面面产生重要的影响。在工业生产的过程中,常常需要对物体的温度进行监控测量,使得产品的生产环境能够维持在标准的温度下,而热电偶作为温度计中测定温度的重要组成部分,在使用过程中也会出现一些常见问题,由此需要对问题的原因进行充分研究,以便保障温度计的功能得以被正常使用。
一、浅析热电偶自动检测系统的常见问题
(一)热电偶测量时需要注意的问题
在工业生产活动中,热电偶是一种能够根据闭合回路中,产生的热电势差异来测量温度的敏感元件。热电偶可以将生产过程中产生的热能转化为电能,但这种热电能指代的是热电偶工作两端温度函数的差,而并不是工作两端温度差的函数,因此在使用过程中要注意这一点。其次,热电偶生产材料中所含的成分和热电偶两端的温度差,影响着热电偶的材料能产生多少成分,但是并不受热电偶外部结构的影响。另外,热电偶中热电势的强弱与其中的温度差具有关联,在热电偶冷端温度保持不变的情况下,热电能就以单值函数的形式代表着工作端的温度,在工业生产中测量温度的时候,要将以上考虑到以上几个方面的因素,以便提升对于测量过程中常见问题的认识。
(二)自动检测系统中常见的问题
自动检测系统可以实现对于热电偶的检定,在这一过程中需要先将待检测的热电偶与标准的热电偶放入加热炉中,继而运用感应装置对加热炉升温过程中,已经到达检定标准的热电偶值进行测量,最终系统在进行温度补偿后,就可以得知热电偶的真实数据值。在一系列的升温恒温过程中,自动检测系统复杂的构造内便会出现各种问题,这些都会影响到最终温度值的准确判断。首先,启动热电偶自动检测系统后,软件部分往往会出现故障问题,常见问题有软件的参考端数值显示为零或是提示出现异常的情况,这样直到系统已经启动之后,检测的温度也会一直位于温度的负偏差状态[1]。其次,在检定热电偶时,如果某处出现故障情况,也会导致加热炉的温度难以上升,或者是在检定期间发生数值表跳字,恒温段功率曲线出现毫无规律可言的异常变动情况。另外,还有一种常见问题会出现在温度已经检测完成的阶段,通常表现为热电偶的热电动势发生忽大忽小的变动,以上这些问题都是运用热电偶进行测温过程中经常会出现的,并且每一种问题造成的危害严重性都可大可小,在发生的阶段如果不尽快采取有效的措施,便会导致最终检定的温度结果出现偏差,进而限制热电偶自动检测系统检定能力的提升。
二、浅析热电偶自动检测系统的原因分析
(一)热电偶自身存在着问题
在自动检测的系统中,热电偶温度计量器经常被用来衡量与控制生产过程中的温度变动情况,由此在运行过程中起着重要的作用,同时也会因为自身原因而引起各种问题。通常在温度计量的过程中,会出现热电偶的热电动势数值偏大或偏小的情况,在分析这种问题的原因时,应当明确从热电偶的本身展开分析。一些热电偶内部的热电极有着细且软的特征,在运行过程中容易发生变形情况,再加上热电偶丝一旦发生变形或是扭曲的情况,势必会引进容易改变热电特性的应力,由此在测量温度的过程中便会出现误差。其次,热电偶丝不仅有容易变形的属性,在运行过程中还容易遭受污染,污染与否可以通过观察热电偶丝的表面来分析,被污染的热电偶丝通常会呈现发黑和变暗的特征,并逐步发生氧化的现象,在检查的时候就应当注意到这个问题,这种污染可以通过清洗的方式来缓解。
热电偶在工业生产过程中检测温度时,需要按照标准而经历一系列的流程,并且对于热电偶插入加热炉的深度也有着标准的规定,要求侧量端的位置不能越过检测炉温度最高的区域,通常要放置到加热炉的中间。而在实际的生产活动中,热电偶的位置常常会受到生产操作的影响,出现插入过深或略浅的情况,如果在加热炉没有封堵好的前提下,热量的流失便会影响到温度检测结果的准确性。由此,在检查过程中要兼顾到热电偶内部与外部的各项变动情况,以便及时检查热电偶是否出现被污染或是插入加热炉深度不合理的现象,以便科学选取软件自动补偿的方式,结合参考端的温度来自动衡量出最接近真实温度的数值[2]。
(二)测量温度时跳表的原因
在热电偶测量温度的时候,加热率的温度会出现会发生以跳表为主的各种问题,这时就需要从多个方面展开分析,仔细考证是否存在着多种原因导致问题的出现。在检查软件中的 PID参数是否被更改后,就应当重点检查加热炉内是否出现了故障问题,首先应当将加热炉内部的温度调节至1000℃左右,并让此温度保持半个小时时间,接着要观察炉内放置的热电偶参考端以及保护接地线之间的交流电压数值,检测数值是否超过了标准范围内的100V,以此来判断加热炉是否出现外壳接地的情况。在工业生产过程中,如果加热炉出现外壳接地的情况,并且同时伴随有电压超过100V的现象产生,就要观察数值表中的数字还能否保持稳定,如果几个条件都不能满足,就基本可以判断加热炉已经发生漏电的情况,此时就应当尽快更换检测系统温度的加热炉设备,以保障生产活动的正常进行。
其次,如果热电偶在检测时出现了数值跳动快并且难以稳定的情况,还需要注意周围是否应用了容易对热电偶产生干扰的高频设备或大型设备,并且积极调控过程中设备的使用情况,以便合理选取测温过程中需要用到的设备[3]。另外,在工业生产过程中,运行时间的延长也会导致运行功率的增加,进而增加线路当中存在的电流值,在功率与电流增加的情况下,会引发系统接点的打火现象,从而对加热炉实际功率的测定产生影响,自然也会造成温度测定值出现不寻常的波动情况。技术人员应当注意生产运行过程中是否出现功率不正常波动的情况,以便及时判断加热炉是否出现线路接触不良的情况,从而快速检查加热炉内电路的全局运行情况,尽快调整好各线路的故障情况。
(三)温度始终无法稳定的原因
应用热电偶自动检测系统测量温度时,会出现系统温度始终难以稳定或是出于负偏差的情况,通常要先对系统中的硬件进行检查。检查硬件时首先要判断硬件的连接是否出现了问题,继而运用系统来检查计算机通讯以及通讯设备是否正常运行,再接着对加热炉进行统一检查。检查加热炉时,要先观察加热炉内的电源接线是否存在冒火花的现象,以便判断加热炉是否出现了故障,之后可以用测量仪器对加热炉内的电阻进行测量,通过观察电阻能否正常稳定在20Ω左右,以此来判断加热炉是否被烧坏,继而实现故障问题排查的整个流程,實现问题检定过程的精简化,检测效果的最大化。
三、结束语
综上所述,随着社会工业化进程的快速推进,未来势必会对生产速度及生产效率有更高的要求,也决定着自动化程度发展前景的广阔性。当前,要在设计与使用自动化系统上加大研究的力度,在生产生活中应用的时候,着重分析温度计量过程中与热电偶和自动检测系统相关的问题,进而对测温过程中各结构部件的使用性能展开分析,合理分辨热电偶的正确使用方式,以此保证在生产生活中的合理应用。
参考文献:
[1]李良. 温度计量中热电偶与自动检测系统中的相关问题探讨[J]. 魅力中国, 2016(20).
[2]张宁. 温度计量中热电偶与自动检测系统有关的几个问题[J]. 中国新技术新产品, 2015(13):56-57.
[3]武雪宝. 浅析温度计量中热电偶与自动检测系统的相关问题[J]. 中国科技投资, 2017(18).
关键词:温度计量;热电偶;自动检测系统
引言
在人类生产生活的过程中,温度作为能够衡量物体特征的重要参数,会对生产生活的方方面面产生重要的影响。在工业生产的过程中,常常需要对物体的温度进行监控测量,使得产品的生产环境能够维持在标准的温度下,而热电偶作为温度计中测定温度的重要组成部分,在使用过程中也会出现一些常见问题,由此需要对问题的原因进行充分研究,以便保障温度计的功能得以被正常使用。
一、浅析热电偶自动检测系统的常见问题
(一)热电偶测量时需要注意的问题
在工业生产活动中,热电偶是一种能够根据闭合回路中,产生的热电势差异来测量温度的敏感元件。热电偶可以将生产过程中产生的热能转化为电能,但这种热电能指代的是热电偶工作两端温度函数的差,而并不是工作两端温度差的函数,因此在使用过程中要注意这一点。其次,热电偶生产材料中所含的成分和热电偶两端的温度差,影响着热电偶的材料能产生多少成分,但是并不受热电偶外部结构的影响。另外,热电偶中热电势的强弱与其中的温度差具有关联,在热电偶冷端温度保持不变的情况下,热电能就以单值函数的形式代表着工作端的温度,在工业生产中测量温度的时候,要将以上考虑到以上几个方面的因素,以便提升对于测量过程中常见问题的认识。
(二)自动检测系统中常见的问题
自动检测系统可以实现对于热电偶的检定,在这一过程中需要先将待检测的热电偶与标准的热电偶放入加热炉中,继而运用感应装置对加热炉升温过程中,已经到达检定标准的热电偶值进行测量,最终系统在进行温度补偿后,就可以得知热电偶的真实数据值。在一系列的升温恒温过程中,自动检测系统复杂的构造内便会出现各种问题,这些都会影响到最终温度值的准确判断。首先,启动热电偶自动检测系统后,软件部分往往会出现故障问题,常见问题有软件的参考端数值显示为零或是提示出现异常的情况,这样直到系统已经启动之后,检测的温度也会一直位于温度的负偏差状态[1]。其次,在检定热电偶时,如果某处出现故障情况,也会导致加热炉的温度难以上升,或者是在检定期间发生数值表跳字,恒温段功率曲线出现毫无规律可言的异常变动情况。另外,还有一种常见问题会出现在温度已经检测完成的阶段,通常表现为热电偶的热电动势发生忽大忽小的变动,以上这些问题都是运用热电偶进行测温过程中经常会出现的,并且每一种问题造成的危害严重性都可大可小,在发生的阶段如果不尽快采取有效的措施,便会导致最终检定的温度结果出现偏差,进而限制热电偶自动检测系统检定能力的提升。
二、浅析热电偶自动检测系统的原因分析
(一)热电偶自身存在着问题
在自动检测的系统中,热电偶温度计量器经常被用来衡量与控制生产过程中的温度变动情况,由此在运行过程中起着重要的作用,同时也会因为自身原因而引起各种问题。通常在温度计量的过程中,会出现热电偶的热电动势数值偏大或偏小的情况,在分析这种问题的原因时,应当明确从热电偶的本身展开分析。一些热电偶内部的热电极有着细且软的特征,在运行过程中容易发生变形情况,再加上热电偶丝一旦发生变形或是扭曲的情况,势必会引进容易改变热电特性的应力,由此在测量温度的过程中便会出现误差。其次,热电偶丝不仅有容易变形的属性,在运行过程中还容易遭受污染,污染与否可以通过观察热电偶丝的表面来分析,被污染的热电偶丝通常会呈现发黑和变暗的特征,并逐步发生氧化的现象,在检查的时候就应当注意到这个问题,这种污染可以通过清洗的方式来缓解。
热电偶在工业生产过程中检测温度时,需要按照标准而经历一系列的流程,并且对于热电偶插入加热炉的深度也有着标准的规定,要求侧量端的位置不能越过检测炉温度最高的区域,通常要放置到加热炉的中间。而在实际的生产活动中,热电偶的位置常常会受到生产操作的影响,出现插入过深或略浅的情况,如果在加热炉没有封堵好的前提下,热量的流失便会影响到温度检测结果的准确性。由此,在检查过程中要兼顾到热电偶内部与外部的各项变动情况,以便及时检查热电偶是否出现被污染或是插入加热炉深度不合理的现象,以便科学选取软件自动补偿的方式,结合参考端的温度来自动衡量出最接近真实温度的数值[2]。
(二)测量温度时跳表的原因
在热电偶测量温度的时候,加热率的温度会出现会发生以跳表为主的各种问题,这时就需要从多个方面展开分析,仔细考证是否存在着多种原因导致问题的出现。在检查软件中的 PID参数是否被更改后,就应当重点检查加热炉内是否出现了故障问题,首先应当将加热炉内部的温度调节至1000℃左右,并让此温度保持半个小时时间,接着要观察炉内放置的热电偶参考端以及保护接地线之间的交流电压数值,检测数值是否超过了标准范围内的100V,以此来判断加热炉是否出现外壳接地的情况。在工业生产过程中,如果加热炉出现外壳接地的情况,并且同时伴随有电压超过100V的现象产生,就要观察数值表中的数字还能否保持稳定,如果几个条件都不能满足,就基本可以判断加热炉已经发生漏电的情况,此时就应当尽快更换检测系统温度的加热炉设备,以保障生产活动的正常进行。
其次,如果热电偶在检测时出现了数值跳动快并且难以稳定的情况,还需要注意周围是否应用了容易对热电偶产生干扰的高频设备或大型设备,并且积极调控过程中设备的使用情况,以便合理选取测温过程中需要用到的设备[3]。另外,在工业生产过程中,运行时间的延长也会导致运行功率的增加,进而增加线路当中存在的电流值,在功率与电流增加的情况下,会引发系统接点的打火现象,从而对加热炉实际功率的测定产生影响,自然也会造成温度测定值出现不寻常的波动情况。技术人员应当注意生产运行过程中是否出现功率不正常波动的情况,以便及时判断加热炉是否出现线路接触不良的情况,从而快速检查加热炉内电路的全局运行情况,尽快调整好各线路的故障情况。
(三)温度始终无法稳定的原因
应用热电偶自动检测系统测量温度时,会出现系统温度始终难以稳定或是出于负偏差的情况,通常要先对系统中的硬件进行检查。检查硬件时首先要判断硬件的连接是否出现了问题,继而运用系统来检查计算机通讯以及通讯设备是否正常运行,再接着对加热炉进行统一检查。检查加热炉时,要先观察加热炉内的电源接线是否存在冒火花的现象,以便判断加热炉是否出现了故障,之后可以用测量仪器对加热炉内的电阻进行测量,通过观察电阻能否正常稳定在20Ω左右,以此来判断加热炉是否被烧坏,继而实现故障问题排查的整个流程,實现问题检定过程的精简化,检测效果的最大化。
三、结束语
综上所述,随着社会工业化进程的快速推进,未来势必会对生产速度及生产效率有更高的要求,也决定着自动化程度发展前景的广阔性。当前,要在设计与使用自动化系统上加大研究的力度,在生产生活中应用的时候,着重分析温度计量过程中与热电偶和自动检测系统相关的问题,进而对测温过程中各结构部件的使用性能展开分析,合理分辨热电偶的正确使用方式,以此保证在生产生活中的合理应用。
参考文献:
[1]李良. 温度计量中热电偶与自动检测系统中的相关问题探讨[J]. 魅力中国, 2016(20).
[2]张宁. 温度计量中热电偶与自动检测系统有关的几个问题[J]. 中国新技术新产品, 2015(13):56-57.
[3]武雪宝. 浅析温度计量中热电偶与自动检测系统的相关问题[J]. 中国科技投资, 2017(18).