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测控热电阻两线制、三线制和四线制接线对测温的影响

来源:用户分享 时间:2025/8/18 4:32:24 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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动,更换计算机信号通道也未见好转。由于在安装时就发现从测温元件到现场接线盒之间的传输导线使用的是普通导线,没有屏蔽,故决定将从PC室到现场的连接电缆直接接到测温元件端子上,中控室CRT上温度显示正常。2h后当磨机主电动机开启时,上述温度再次发生回零故障,且在0~+30℃之间无规律跳动,因时间紧迫我们决定采取应急措施在PC室将连接电缆屏蔽与B、b端子连接在一起,以上各温度显示恢复正常,水泥磨正常开启。

主电动机润滑油站负责向主电动机前后轴承提供润滑油,如果润滑油温度测量出现异常则主电动机不能开车,否则主电动机轴承得不到有效保护,会引发重大事故,必须排除故障后才能开启主电动机。因时间紧迫,未能对此故障做定量分析,但可以肯定这是干扰信号所引起的故障。

3 生料磨选粉机立轴温度异常的处理

我厂生料磨选粉机立轴为德国洪堡公司产品,按立轴安装位置设计了上、中、下三点轴承温度检测。

在中控室操纵台CRT显示温度分别为RT50MA、RT50MB和RT50MC Sepa Bear Temp,在正常工况下,RT50MA检测温度在69℃左右,RT50MB检测温度在78℃左右,RT50MC检测温度在94℃左右。按设备保护要求,设置轴承报警温度H1为125℃,停机保护温度H2为135℃,其中停机保护温度H2作为选粉机连锁停车条件之一。

自2000年5月以来,在生产工况和设备运行正常的情况下,突然发生RT50MA报警,有时出现H1报警,有时出现H2报警,但随即又恢复正常。当发生H2报警时瞬间温度指示超过135℃,造成选粉机跳停,随即生料磨系统连锁停车。通过检查热电阻及接线均未发现问题,采取将传输信号电缆屏蔽与RT50MA的B、b连接在一起的方法也未能消除此故障。

处理方法:采取加装温度变换器的方法,将电阻信号转换为DC4~20mA标准信号输入DCS系统相应的信号通道,解决了RT50MA温度检测异常故障。温度变换器尽可能安装在外部环境较好的地方,我们将其装在DCS现场PC站CCF中继柜内。

以后RT50MB、RT50MC也相继发生同样故障,在检查热电阻及接线没有问题后,我们采用了同样的处理方法解决了故障。 8月我厂设备检修后开车时,选粉机润滑油温度RT-51突然发生H2报警,造成选粉机开车条件不满足而无法开车,我们立即着

手检查未发现任何问题,随即该温度又恢复正常显示,查看温度趋势与RT50MA相似,我们立即采取上述方法给予解决,使生料磨系统顺利开车。

4 小结

在工矿企业中电磁兼容是一个突出而重要的问题,自动检测所涉及的基本上都是弱电信号,在信号传输过程中极易受到电磁干扰。受工厂条件限制,不能对这些干扰进行实时监测,给抗干扰工作的解决带来较大难度,但在有条件的情况下应使电缆走向和分布合理化,即强弱电缆分层敷设,必要时对弱电信号电缆加装屏蔽保护不失为一项重要的抗干扰措施。

热电阻工作原理

热电阻是中低温区最常用的一种温度检测器。它的主要特点是测量精度高,性能稳定。其中铂热是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。

与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。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,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。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,在程控制中的应用极其广泛。

热电阻材料

热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

热电阻种类

(1)精密型热电阻:工业常用热电阻感温元件(电阻体)的结构及特点。从热电阻的测温原理可知,被测温度的变化是直接通过热电阻阻值的变化来测量的,因此,热电阻体的引出线等各种导线电阻的变化会给温度测量带来影响。为消除引线电阻的影响同般采用三线制或四线制。

(2)铠装热电阻:铠装热电阻是由感温元件(电阻体)、引线、绝缘材料、不锈钢套管组合而成的坚实体,它的外径一般为φ2~φ8mm,最小可达φmm。 与普通型热电阻相比,它有下列优点: ①体积小,内部无空气隙,热惯性上,测量滞后小; ②机械性能好、耐振,抗冲击; ③能弯曲,便于安装; ④使用寿命长。

(3)端面热电阻:端面热电阻感温元件由特殊处理的电阻丝材绕制,紧贴在温度计端面。它与一般轴向热电阻相比,能更正确和快速地反映被测端面的实际温度,适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。

(4)隔爆型热电阻:隔爆型热电阻通过特殊结构的接线盒,把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内,生产现场不会引超爆炸。隔爆型热电阻可用于Bla~B3c级区内具有爆炸危险场所的温度测量。

工业上常用金属热电阻

从电阻随温度的变化来看,大部分金属导体都有这个性质,但并不是都能用作测温热电阻,作为热电阻的金属材料一般要求:尽可能大而且稳定的温度系数、电阻率要大(在同样灵敏度下减小传感器的尺寸)、在使用的温度范围内具有稳定的化学物理性能、材料的复制性好、电阻值随温度变化要有间值函数关系(最好呈线性关系)。

目前应用最广泛的热电阻材料是铂和铜:铂电阻精度高,适用于中性和氧化性介质,稳定性好,具有一定的非线性,温度越高电阻变化率越小;铜电阻在测温范围内电阻值和温度呈线性关系,温度线数大,适用于无腐蚀介质,超过150易被氧化。中国最常用的有R0=10Ω、R0=100Ω和R0=1000Ω等几种,它们的分度号分别为Pt10、Pt100、Pt1000;铜电阻有R0=50Ω和R0=100Ω两种,它们的分度号为Cu50和Cu100。其中Pt100和Cu50的应用最为广泛。

热电阻的信号连接方式

热电阻是把温度变化转换为电阻值变化的一次元件,通常需要把电阻信号通过引线传递到计算机控制装置或者其它一次仪表上。工业用热电阻安装在生产现场,与控制室之间存在一定的距离,因此热电阻的引线对测量结果会有较大的影响。

目前热电阻的引线主要有三种方式

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