仪表温度和压力作业培训

铁区运维部炼铁一厂高炉电气作业区2015年10月第一节概述温度是一个重要的物理量，用它来表征物体冷热程度，是国际基本单位制之一。热力学温度的单位是开尔文（Ｋ），1Ｋ等于水三相点热力学温度的1／273.16。绝对零度为－273.15℃。工作原理及概述：利用两种不同的金属片，将其焊接在一起并将一端固定。当温度变化时，由于双金属受温度的作用使感温元件的曲率产生变化，通过指针轴带动指针偏转，在刻度温度盘上直接显示出温度的变化值。对于带电接点温度计，当温度达到或超过设定值时，指示针指示被测介质温度值并同时与固定接点闭合，使电路通断状态发生变化发出控制信号。第二节双金属温度计检查项目与质量要求：1.双金属温度计各零部件装配要牢固，不得松动，不得有锈蚀，保护套应牢固、均匀和光洁。2.双金属温度计表头所用的玻璃或其它透明材料应保持透明，不得有妨碍正确读数的缺陷。3.双金属温度计表盘上的刻度线、数字和其它标志应完整、清晰、准确。4.电接点双金属温度计的信号端子对外壳的绝缘电阻以及测量电路对外壳，测量电路对电源端子的绝缘电阻在正常条件下都不应小于20MΩ。5.对于电接点双金属温度计其接点应无斑痕或损坏现象，度盘或外壳上还应标明：接点额定功率、接点最高电压、交流或直流最大工作电流、接地端子标志。工作原理及概述：热电阻是基于金属导体或半导体，电阻值与本身温度是一定函数关系的原理实现温度测量的，其感温元件由细金属丝均匀的双绕在绝缘材料骨架上制成。金属导体电阻与温度的关系一般可表示为；Rt=Rt0[1+a（t+t0）]（Rt为温度t时的电阻值，Rt0为温度为时t0的电阻值，a为电阻温度系数）。第三节热电阻检查项目与质量要求1.保护套管不应有弯曲、扭斜、压扁、堵塞、裂纹、沙眼、磨损和严重腐蚀等缺陷。2.感温元件绝缘瓷套管的内孔应光滑，接线盒、盖板、螺丝等应完整，铭牌标志及分度号应清楚，各部分装配应牢固可靠。3.热电阻的骨架不得有明显的弯曲现象，热电阻不得对地或断路。4.热电阻感温元件与外壳之间的绝缘电阻用500V兆欧表测量，应不小于20兆欧。运行与维护1.在一般管道中安装感温元件时，保护套管端部应能达到管道中心处，对于高温高压，感温元件的插入深度应在70—100㎜之间。2.在其它容器中安装感温元件时，其插入深度应能准确反映被测介质的实际温度。3.在直径小于76㎜的管道上安装感温元件时，应加装扩大管或选用小型感温元件。4.热电阻的安装地点，应尽量避开其它热源、磁场、电场，防止外来干扰。5.热电阻与套管间的对地绝缘电阻，不应小于2兆欧。6.安装在高空的露天热电阻要注意做好套管及引线的防水措施，以免热电阻内部进水造成短路而影响仪表的正常指示。7.安装在高温、高压处的热电阻要做好对引线的隔热措施。8.对于使用中的热电阻要不定期检查套管的磨损或腐蚀程度。常见故障与处理方法：故障现象原因处理方法显示仪表指示值比实际值低或示值不稳定保护管内积有金属屑、灰尘，接线柱脏污或热电阻短路除去保护管内及接线柱上的污物，找到短路点，加强绝缘显示仪表指示无穷大热电阻断路或接线端子松开更换热电阻或拧紧接线螺丝阻值与温度关系有变化热电阻丝材料受腐蚀变质更换热电阻第四节热电偶工作原理及概述：热电偶是根据热电效应原理实现温度测量的。所谓热电效应就是用两种不同的导体或半导体，组成闭合回路时，如果两闭合接点温度不同，该闭合回路内就会产生电流，这一事实说明该回路内因接点温度不同而产生了一种电势，因此称为热电势。热电偶产生的热电势由接触电势与温差电势两部分组成。热电偶的三个基本定律:A：均质导体定律：由一种均质导体组成闭合回路，不论其长度，截面积及各断温度分布如何，都不会产生热电势。B：中间导体定律：在热电偶回路中接入第三种金属材料，只要这第三种金属材料两端温度相同，热电偶产生的热电势保持不变，不受第三种金属接入的影响。C：中间温度定律：热电偶在热端温度为t，冷端温度为t0时的热电势等于该热电偶热端温度为t，冷端温度为tn的热电势与热端温度为tn，冷端温度为t0的热电势的代数和。检修项目与质量要求1.新制热电偶，电极直径应均匀、平直，表面无裂纹、毛刺及夹层；使用中的热电偶，电极应无严重弯曲和折叠损伤。2.热电偶的测量端焊接要牢固、呈球形，表面应光滑、无气孔，无夹渣。3.热电偶各部件装配应正确，铭牌及分度号标示应完整，零件无缺损；电极无对地、断路；保护套管内无残留污物及金属废屑；极性标明正确。运行与维护1.热电偶的测量端应有足够的插入深度。在一般管道中安装感温元件时，保护套管端部应能达到管道中心处，对于高温高压，，感温元件的插入深度应在70—100㎜之间。2.热电偶的安装地点，应尽量避开其它热源、磁场、电场，防止外来干扰。3.热电偶补偿导线型号应与热电偶型号相符。4.补偿导线对地绝缘电阻和极间绝缘电阻，不应小于2兆欧。5.对于热电偶参考端温度恒定但不等于0℃时可根据中间温度定律计算出参考端为0℃时的热电势值。6.对于热电偶参考端温度波动，且不等于0℃时可用补偿导线法，将热电偶参考端温度延伸到温度恒定的地方。注意补偿导线型号与热电偶型号要匹配。7.安装在高空的露天热电偶要注意做好补偿导线及套管防水措施，以免热电偶内部进水造成短路而影响仪表的正常指示。8.安装在高温、高压处的热电偶要做好对补偿导线的隔热措施。9.对于使用中的热电偶要不定期检查套管的磨损或腐蚀程度。故障现象原因处理方法无热电势输出测量线路对地（热电偶或补偿导线）热电偶回路断线接线柱松动将短路处重新绝缘或更换找到断线处，重新连接拧紧接线柱热电势输出偏低热电极腐蚀或变质更换热电偶绝缘破坏，造成漏电修复或更换绝缘材料补偿导线极性与热电偶相反改正接线极性补偿导线与热电偶型号不符更换补偿导线补偿导线短路修复或更换补偿导线热电偶安装位置不当或插入深度不够重新安装热电势输出偏高热电极腐蚀或变质更换热电偶补偿导线与热电偶型号不符更换补偿导线绝缘破坏造成外电源进入热电偶回路修复或更换绝缘材料热电势输出不稳定连接部件接触不良将连接部件擦净，重新拧紧测量线路绝缘破坏，引起时断路、时短路或接地找出故障点，修复绝缘热电极要断未断修复或更换热电偶第五节温度变送器工作原理及概述：温度变送器是与各种热电偶或热电阻配合用，将温度信号或直流毫伏信号转换成0--10mA，4--20mA，或1--5V统一的直流信号输出。其原理框图如下：热电偶热电阻直流电压信号温度变送器0--10mA4--20mA1--5V检修项目与质量要求：1.变送器的外壳及外露部件表面覆盖层、面板及铭牌应完好。2.接线端子板应有接线标志。3.紧固件不得有松动现象，可动部分应灵活可靠。4.变送器各端子间的绝缘电阻都不应小于20MΩ。调校项目：1.变送器的基本误差不应超过表1的规定。表1准确度等级0.20.51.01.52.5允许误差（输出量程的%）±0.2±0.5±1.0±1.5±2.52.变送器的回程误差不应超过表2的规定。表23.变送器的零点和满度要与实际相对应。准确度等级0.20.51.01.52.5允许回程误差（输出量程的%）0.10.250.40.61.0运行与维护1.对于初次使用的变送器，经检定合格后方可使用。2.在确认接线无误后，才可送电投入运行。3.要经常保持变送器及各接线端子的清洁，以免造成变送器各接线端子绝缘不良或短路现象而使变送器损坏。4.在使用中不可随意对变送器进行调零或调满，以免影响变送器输出错误信号而导致仪表不能正确的显示。常见故障及处理方法：故障现象原因处理方法零点和满度与实际相差零点与满度出现偏移重新校正零点与满度没有输出信号输入信号未接好或断开变送器故障没有供电电源接线错误排除接线故障修复变送器故障或报废开启电源重新接线第二章压力测量第一节概述压力又叫压强，流体压强习惯称作压力。它的物理意义是指：垂直且均匀地作用于单位面积上的力。其数学表达式是：р=F/A式中：р——流体作用压力（Pa）；F——作用力（N）；A——作用面积（M2）。根据我国法定计量单位有关规定，压力的名称单位为帕斯卡，符号为“Pa”，简称为“帕”。其物理意义是：一牛顿力垂直均匀地作用在一平方米面积上所产生的压力。由于压力值的使用不同，在生活和实践中有各种不同的压力概念。特介绍如下：大气压力大气压力就是地球表面上的空气柱重量所产生的压力。绝对压力绝对压力是指不附带条件起算的全压力，即液体、气体或蒸气所处空间的全部压力，又称总压力或全压力。表压力表压力又叫剩余压力，它就是一般压力表所指示的压力，也即超过大气压力以上的压力数值。它等于高于大气压力的绝对压力与大气压力之差。疏空疏空又叫真空表压力或负压力。当绝对压力小于大气压力时，大气压力与绝对压力之差。或说在封闭容器中的压力比大气压力低多少。第二节弹簧压力表工作原理及概述：1.弹簧管压力表主要由弹簧管、传动机构、指示机构和表壳等四大部分组成。弹簧管与接头相通。另一端是封闭的，可以自由活动。当压力从接头引入弹簧管后，弹簧管的截面由椭圆趋于圆形变化，同时弹簧管弯度也变小，管子略为伸直，使其自由端产生位移。此位移量通过拉杆、扇形齿轮和中心齿轮所组成的传动机构转变成中心齿轮轴的转动，从而带动装在齿轮轴上的指针转动，于是就可以从表盘上读出压力值。2.由于压力表种类很多，分类也不同。一般有以下几种：单圈弹簧管式、螺旋弹簧管式、膜片式、膜盒式、波纹管式检修项目与质量目标：1.压力表表头用的保护玻璃或其他透明材料应透明，不得有妨碍正确读数的缺陷或损伤。2.压力表的各部件应装配牢固，不得松动，不得有锈蚀，不得有显著腐和防腐层脱落现象。压力表盘上的刻度、数字和其他标志应完整、清晰、准确。3.压力表接头螺纹应无滑扣、错扣，在紧固螺母时应无滑扣现象。4.对于电接点压力表其接点应无斑痕或损坏现象，度盘或外壳上还应标明：接点额定功率、接点最高电压、交流或直流最大工作电流、接地端子标志。5.电接点压力表的信号端子对外壳的绝缘电阻以及测量电路对外壳，测量电路对电源端子的绝缘电阻在正常条件下都不应小于20MΩ。调校项目：标准点一般不少于５点，应包括常用点；准确度等级低于2.5级的仪表，其校准点可以取三点，但必须包括常用点。仪表的基本误差，不允许超过仪表的允许误差。仪表的回程误差，不应超过仪表允许误差的绝对值。仪表的轻敲位移，不应超过仪表允许误差绝对值的1/2。电接点压力表的接点动作误差应符合厂家规定的值。对于厂家未规定接点动作误差的，其动作误差不应超过仪表允许误差的绝对值的1.5倍。使用注意事项：1.压力表只允许在无损坏，并有检定合格封印及未超出检定周期条件下方可使用。2.在选择压力表时，要考虑被测压力量值和特性。以便保证测量精度，同时又能延长压力表的使用寿命。一般情况下，在固定的或均匀变化负荷下，应在仪表度标的1/3~1/2范围内使用。3.适当选择仪表的等级精度：使用时，所选择的仪表精度能满足生产及科研测量要求即可。不要只追求选用高精度仪表。4.压力表弹簧管有用锡焊或铜焊连接，也有用丝扣连接等。在选择仪表时，要根据被测介质的温度高低选择不同焊口或接口仪表。5.在使用时，压力表应垂直地安装在易于观察、便于维护的位置上。6.压力表安装处于测压点应保持最小距离。以免仪表指示延迟。通常，连接导管长度不应超过50m,且接管内径不宜太小。7.对使用中的压力表，应按其使用的不同条件，定期进行检查。A类检定周期最长不超过半年。运行及维护：缓慢开启一次阀门，检查管路接头处无渗漏后方可全开一、二次阀门、排污门。对于电接点压力表，经检查管路接头处无渗漏后方可全开一、二次阀门、排污门，并接通电源。对于电接点压力表，还应检查和调整信号装置，将设定指针调止设定值。在使用中的各种压力表，要经常保持仪表及附件的清洁。在使用中，要经常检查管路及阀门接头处有无渗漏现象。对于安装在露天的压力表要做好防进水措施，以免受潮后锈蚀内部零件而不能保证压力的正确指示。定期检查仪表零点和显示值的准确性。对于电接点压力表，要定期检查接点触合与报警情况；以保证触点的正常闭合与断开