Como elemento de medición de temperatura comúnmente utilizado en la industria, sus fallas pueden causar directamente desviaciones o incluso fallas en la medición de temperatura. los tipos comunes de fallas se pueden dividir en tres dimensiones: "daño del propio elemento", "transmisión anormal de señal" y "impacto de interferencia ambiental". cada falla tiene características de rendimiento claras e incentivos, que son los siguientes:
I. avería del propio componente del termómetro (tipo de falla central)
El núcleo del par térmico son "dos cables de electrodos de diferentes materiales", cuya integridad del material y calidad de soldadura determinan directamente el rendimiento de medición, y las fallas comunes incluyen:
1. alambre termoeléctrico roto (la falla más común)
Características de expresión:
El valor de medición salta a "infinito" (el instrumento de visualización informa de error, como "ol" o "err"), o el valor de medición es mucho menor que la temperatura real (solo queda parte del alambre de electrodo después de romper el alambre, lo que no puede formar un circuito completo de potencial térmico).
Incentivos comunes:
Envejecimiento a alta temperatura: trabajar durante mucho tiempo en un ambiente cercano o superior a la temperatura nominal del alambre de electrodo (como el uso a largo plazo de termómetros k por encima de 1200 ° c), el alambre se rompe debido a la oxidación a alta temperatura y la fragilidad;
Vibración mecánica: cuando se instala en equipos de vibración como bombas y compresores, el alambre de electrodo se rompe por fatiga bajo tensión repetida (especialmente los termómetros que no se fijan en amortiguación);
Daños por corrosión: en medios corrosivos como ácidos fuertes, álcalis fuertes y sulfuros (como reactores químicos), los alambres de electrodos se corroen y se adelgaza, y finalmente se rompen (por ejemplo, la termoeléctrica de tipo J se encuentra con hqis, que es propensa a la "fragilidad del azufre").
Escenarios típicos:
Los termómetros K del horno de calentamiento de la refinería a menudo se rompen después de 1 - 2 años de uso debido a que están a alta temperatura de 900 - 1100 ° C durante mucho tiempo y se ven afectados por la vibración del horno.
2. mala soldadura del extremo caliente (extremo de medición)
Características de expresión:
El valor de medición fluctúa mucho (el potencial termoeléctrico es inestable) o el valor de medición es bajo (la resistencia de contacto del punto de soldadura es demasiado grande, la pérdida del potencial termoeléctrico), y no hay señal de salida en casos graves.
Incentivos comunes:
Defectos del proceso de soldadura: falta de fusión (soldadura virtual) durante la soldadura del extremo caliente, presencia de poros o escoria, lo que resulta en un mal contacto entre el alambre del electrodo y el punto de soldadura;
Oxidación a alta temperatura: los materiales de los puntos de soldadura (como el Estaño de soldadura y la soldadura de plata) se oxidan a alta temperatura, formando una capa de óxido y aumentando la resistencia de contacto;
Colisión mecánica: tocar accidentalmente el extremo caliente durante la instalación o mantenimiento, causando que el punto de soldadura se caiga o se agriete.
Escenarios típicos:
Los termómetros soldados a mano (como los de tipo T para laboratorio), si la temperatura es insuficiente durante la soldadura, son propensos a la soldadura virtual, y los datos fluctúan con una ligera vibración durante la medición.
3. corrosión o contaminación del alambre de electrodo
Características de expresión:
La precisión de la medición disminuye (deriva del potencial termoeléctrico), y los valores de medición son gradualmente bajos después de un uso a largo plazo, o hay fluctuaciones irregulares.
Incentivos comunes:
Corrosión del medio: después de que el tubo de protección del termómetro se rompe, los medios corrosivos (como ácido clorhídrico, ácido nítrico y sal fundida) entran en contacto directo con el alambre del electrodo, lo que resulta en la corrosión del material del alambre (por ejemplo, el termómetro e tiene una débil resistencia a la corrosión y es vulnerable a la erosión del Medio ácido);
Contaminación a alta temperatura: en un entorno de alta temperatura que contiene carbono y azufre (como un horno de caldera), la superficie del alambre de electrodo se adhiere al negro de carbono y al sulfuro, lo que afecta la generación normal de potencial termoeléctrico;
Falla por oxidación: en un ambiente oxidativo a alta temperatura, la superficie del alambre de electrodo forma una capa de óxido (por ejemplo, el alambre de níquel - cromo del termómetro k se oxida para producir cr₃o, lo que dificulta la conducción electrónica).
Escenarios típicos:
En el reactor ácido de la empresa química, si el tubo de protección del termómetro se agrieta debido a la colisión, el medio de ácido clorhídrico Se filtrará y corroerá el alambre de electrodo del termómetro e, y la desviación de medición se producirá en 1 - 3 meses.
4. falla del "envejecimiento" del termómetro
Características de expresión:
El potencial termoeléctrico disminuye gradualmente, los valores de medición son lentos y bajos durante mucho tiempo, y después de la calibración, vuelven a flotar a corto plazo, lo que no puede restaurar la precisión.
Incentivos comunes:
Envejecimiento a alta temperatura a largo plazo: cambios en la estructura cristalina del alambre de electrodo a alta temperatura (como el crecimiento del grano y la difusión de elementos), lo que resulta en propiedades termoeléctricas que se desvían del estándar original (como el uso a largo plazo de termómetros en forma de s por encima de 1400 ° c, y la difusión de la Composición del alambre de platino y rodio y el alambre de platino se intensifica);
Impacto ambiental: en un ambiente que contiene hidrógeno y monóxido de carbono, el material del alambre de electrodo se "envenena" (como la penetración de hidrógeno en el alambre de platino, cambiando sus propiedades termoeléctricas);
Más allá de la vida útil de diseño: los termómetros tienen una vida útil nominal (por ejemplo, los termómetros k tienen una vida útil de aproximadamente 2000 horas a 800 ° c), y las características termoeléctricas se atenuarán inevitablemente después de superar.
Escenarios típicos:
El termómetro en forma de S (platino, rodio, 10 - platino) utilizado en el horno de cerámica ha trabajado a altas temperaturas de 1500 ° C durante mucho tiempo, y después de 2 - 3 años debido al envejecimiento del alambre de platino, rodio, el valor de medición es 50 - 100 ° C inferior a la temperatura real.
II. fallas en el circuito de transmisión de señales
La señal del termómetro (potencial térmico) debe transmitirse al instrumento de visualización a través de cables de compensación, terminales, etc. los problemas del Circuito de transmisión pueden causar pérdida o interrupción de la señal. las fallas comunes incluyen:
1. selección incorrecta o conexión inadecuada del cable de compensación
Características de expresión:
La desviación del valor medido es significativa (generalmente un valor fijo bajo o alto), y la desviación cambia con la temperatura ambiente (por ejemplo, la temperatura ambiente aumenta, la desviación aumenta).
Incentivos comunes:
Desajuste del modelo: utilice el material del cable de compensación de error (como el cable de compensación de tipo K con el cable de compensación de tipo e), o los polos positivos y negativos se conecten al revés (el "+" "del cable de compensación se conecte al" + "" del termómetro, genere un potencial térmico inverso y compense parte de la señal);
Las especificaciones no coinciden: la sección transversal del cable de compensación es demasiado pequeña (por ejemplo, el cable de 0,5 mm cuadrados transmite una señal de más de 100 metros), lo que resulta en una resistencia excesiva de la línea y una pérdida de potencial termoeléctrico;
Sustitución de cables no compensados: sustitución de cables compensados por cables de cobre ordinarios, debido a los diferentes materiales de los cables ordinarios y los cables de electrodos termoeléctricos, se produce un potencial térmico adicional cuando la temperatura ambiente cambia, introduciendo errores.
Escenarios típicos:
Debido a un error de compra, el cable de compensación del par K del taller fue reemplazado por un cable de cobre. cuando la temperatura ambiente aumentó de 20 ° C a 40 ° c, el valor de medición fue 15 - 20 ° C inferior a la temperatura real.
2. mal contacto o oxidación de los terminales de cableado
Características de expresión:
Las mediciones fluctúan mucho (por ejemplo, la temperatura se muestra latiendo repetidamente dentro de ± 5 ° c), o saltan repentinamente después de la vibración y se recuperan temporalmente después de volver a enchufar y desconectar el cable.
Incentivos comunes:
Aflojamiento de terminales: los tornillos no se aprietan durante el cableado, o la vibración a largo plazo hace que los tornillos se aflojan, y la resistencia de contacto entre los terminales y los cables aumenta;
óxido: los terminales de cableado se oxidan en ambientes húmedos y polvorientos (como talleres de procesamiento de alimentos y plantas de tratamiento de aguas residuales), formando una capa de óxido (como la oxidación de terminales de cobre para generar cuo), obstaculizando la conducción de corriente;
Contaminación por petróleo: la superficie de la terminal se adhiere al petróleo y el polvo, aumentando la resistencia de contacto, lo que resulta en transmisión de señal inestable.
Escenarios típicos:
En el Gabinete de control de temperatura de la planta de tratamiento de aguas residuales, debido a la oxidación húmeda, el valor de medición fluctúa alrededor de 30 ° C de la temperatura real, con un rango de 25 - 35 ° c.
3. el tubo de protección está roto o bloqueado
Características de expresión:
La respuesta de la medición es lenta (después de un cambio de temperatura, el instrumento muestra un retraso significativo) o la medición es anormal (como una caída repentina después de un aumento repentino), acompañada de una falla de corrosión del alambre de electrodo en casos graves.
Incentivos comunes:
Impacto mecánico: tubo de protección de colisión durante la instalación y el mantenimiento (por ejemplo, el tubo de protección metálica fue destrozado y deformado por herramientas, el tubo de protección cerámica fue agrietado);
Lavado a alta temperatura: en fluidos de alta temperatura y alta velocidad (como tuberías de sobrecalentamiento de calderas), las tuberías protectoras son lavadas y delgadas por el medio durante mucho tiempo, y finalmente se rompen;
Bloquear la escala: en medios que contienen impurezas y son fáciles de escalar (como el sistema de agua de enfriamiento), proteger la escala en la pared interior del tubo (como la escala de carbonato de calcio), obstaculizar la transmisión de calor y causar retraso en la medición.
Escenarios típicos:
El tubo de protección térmica de la caldera de la central eléctrica, debido al lavado a largo plazo del vapor de alta temperatura, se fracturó después de tres años de uso, y después de la penetración del vapor, causó corrosión del alambre de electrodo, y el valor de medición cayó bruscamente de 400 ° C real a 200 ° c.