為提高溫度檢測(cè)儀表數(shù)值的準(zhǔn)確性，減少溫度儀表的滯后時(shí)間，工業(yè)中使用的溫度檢測(cè)儀表普遍采用了插入管道設(shè)備內(nèi)部的方式進(jìn)行測(cè)溫。
溫度檢測(cè)的必要性
化工生產(chǎn)是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)進(jìn)行的程度往往決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。化工生產(chǎn)控制的重點(diǎn)就是控制反應(yīng)進(jìn)行的程度，遺憾的是幾乎所有物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行的深度都無(wú)法直接檢測(cè)，這給生產(chǎn)控制帶來(lái)了很大困難。經(jīng)過(guò)人類長(zhǎng)期對(duì)物質(zhì)反應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)在進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生能量的交換和轉(zhuǎn)移，而能量的多少可以通過(guò)宏觀的物理量——溫度來(lái)表征，由此可以通過(guò)檢測(cè)溫度變化的方法來(lái)間接的得出物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行的程度。以此來(lái)實(shí)現(xiàn)控制物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行進(jìn)程的目的，因此需要根據(jù)生產(chǎn)控制要求對(duì)裝置內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的溫度檢測(cè)。
溫度檢測(cè)的滯后性
傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)儀表是通過(guò)熱交換的原理把被測(cè)物體的熱量傳遞給檢測(cè)元件，在通過(guò)溫度檢測(cè)儀表系統(tǒng)，把現(xiàn)實(shí)中的溫度物理量轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的電信號(hào)，進(jìn)行軟件處理后得出相對(duì)應(yīng)的溫度值。這個(gè)過(guò)程需要消耗一定的時(shí)間，相對(duì)于信號(hào)線路傳輸和變送器儀表的信號(hào)處理，溫度檢測(cè)元件部分的熱交換過(guò)程消耗時(shí)間*多，導(dǎo)致溫度的檢測(cè)有一個(gè)明顯的時(shí)間滯后性。滯后的時(shí)間主要受熱交換過(guò)程的平衡狀態(tài)影響，溫度檢測(cè)元件自身的溫度與被測(cè)物質(zhì)的溫度相一致時(shí)熱交換處于一個(gè)平衡狀態(tài)，隨著生產(chǎn)的進(jìn)行物質(zhì)的溫度出現(xiàn)變化，此時(shí)溫度檢測(cè)元件受熱交換的影響也跟著變化。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后其溫度與物質(zhì)的溫度相同時(shí)，熱交換又達(dá)到一個(gè)新的平衡狀態(tài)，這個(gè)過(guò)渡時(shí)間就是溫度檢測(cè)儀表的滯后時(shí)間。
通過(guò)流體力學(xué)可知，管道設(shè)備里的物質(zhì)溫度分布不均勻。受環(huán)境溫度的影響，設(shè)備管道內(nèi)部的流體普遍與環(huán)境溫度有一個(gè)差值，這個(gè)溫差導(dǎo)致物質(zhì)與環(huán)境存在著熱量交換，造成流體的溫度從設(shè)備管道中心線向外成梯度遞減。要想測(cè)量流體的真實(shí)溫度，溫度儀表的檢測(cè)元件部分必須能夠接觸到介質(zhì)的*高溫度處，管線測(cè)量要在中心線附近，塔器要深入到內(nèi)部一定距離。溫度檢測(cè)儀表測(cè)溫的時(shí)間滯后性加上物質(zhì)溫度分布不均勻?qū)е聹囟葴y(cè)量滯后和不準(zhǔn)確，*終使溫度檢測(cè)儀表系統(tǒng)誤差較大，甚至無(wú)法滿足測(cè)量的要求。
溫度儀表的安裝形式
為提高溫度檢測(cè)儀表數(shù)值的準(zhǔn)確性，減少溫度儀表的滯后時(shí)間，工業(yè)中使用的溫度檢測(cè)儀表普遍采用了插入管道設(shè)備內(nèi)部的方式進(jìn)行測(cè)溫�；どa(chǎn)往往具有高溫、高壓、腐蝕等性質(zhì)，為提高溫度檢測(cè)儀表的安全使用系數(shù)，同時(shí)也為保護(hù)溫度檢測(cè)元件，工業(yè)中采用保護(hù)套管的模式進(jìn)行安裝。溫度檢測(cè)儀表安裝到保護(hù)套套管內(nèi)部，保護(hù)套管插入到設(shè)備內(nèi)部，末端通過(guò)法蘭或者螺紋與工藝設(shè)備進(jìn)行連接密封，這樣即可實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的要求又能夠保護(hù)溫度檢測(cè)儀表，提高安全使用系數(shù)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)中。
工業(yè)使用溫度檢測(cè)儀表的安裝形式主要分管道和塔器兩種類型，管道安裝由于管線內(nèi)徑普遍較細(xì)，為提高測(cè)溫的準(zhǔn)確性要求溫度檢測(cè)元件逆流方向或垂直管道安裝，塔器上溫度檢測(cè)元件使用垂直安裝方式。
WIKA溫度檢測(cè)儀表測(cè)溫元件，細(xì)長(zhǎng)弱小，易受環(huán)境大氣中氣體水分的侵蝕，造成測(cè)溫元件老化，致使溫度儀表的測(cè)溫誤差變大精度降低。為加強(qiáng)溫度測(cè)溫元件的機(jī)械強(qiáng)度，提高使用壽命，現(xiàn)今普遍使用鎧裝模式來(lái)替代早前的裝配模式。溫度檢測(cè)儀表安裝在鎧裝護(hù)套管的內(nèi)部，中間的空隙使用導(dǎo)熱性能好、電阻率大、耐高溫材料填充而成，大大提高了溫度儀表的機(jī)械強(qiáng)度和使用壽命，已成為現(xiàn)在溫度儀表的標(biāo)配模式。
熱電偶使用范圍
化工生產(chǎn)工藝四大參數(shù)中的壓力、流量、液位的檢測(cè)，儀表種類繁多形式多樣，可供選擇的空間很大。溫度檢測(cè)儀表種類卻很少，能夠遠(yuǎn)傳的只有輻射式高溫計(jì)、熱電偶和熱電阻三種類型。輻射式高溫計(jì)適合用于運(yùn)行溫度在1000度以上的高溫生產(chǎn)中，熱電阻通常用在低溫200度以下的環(huán)境中，只有熱電偶的測(cè)溫范圍較寬，可適應(yīng)于低中高大部分的化工生產(chǎn)中，因此在化工生產(chǎn)中測(cè)溫儀表大部分選用的是熱電偶溫度計(jì)。
WIKA熱電偶測(cè)溫原理
WIKA熱電偶溫度計(jì)是基于不同導(dǎo)體在同一個(gè)溫差范圍內(nèi)產(chǎn)生的電勢(shì)不同而研發(fā)出的一種溫差傳感器，其結(jié)構(gòu)形式是兩根不同材質(zhì)的導(dǎo)體，一端焊接在一起，作為溫度傳感元件的首端，另一端開(kāi)口延伸到接線盒端子處，然后在經(jīng)過(guò)相同型號(hào)的補(bǔ)償導(dǎo)線電纜遠(yuǎn)距離傳輸?shù)阶兯蛢x表或控制系統(tǒng)卡件上，二次儀表對(duì)傳輸來(lái)的熱電勢(shì)毫伏電壓信號(hào)進(jìn)行冷端補(bǔ)償處理，把熱電偶的冷端補(bǔ)償?shù)搅銛z氏度，此時(shí)的熱電偶的溫差實(shí)質(zhì)上就是熱電偶的熱端所測(cè)得溫度，經(jīng)過(guò)二次儀表內(nèi)部軟件查表對(duì)照即可得知熱電偶傳感器熱端（首端）處的溫度值。由于熱電偶產(chǎn)生的毫伏電壓信號(hào)至于熱電偶的首末兩端的溫差有對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此不用擔(dān)心電纜傳輸過(guò)程中的信號(hào)衰減現(xiàn)象�？垢蓴_能力強(qiáng)。根據(jù)不同材質(zhì)溫差熱電勢(shì)的差異可以制作出多種型號(hào)的熱電偶，適用于不同的溫差范圍測(cè)量，因此在工業(yè)中得到大量的應(yīng)用。
WIKA表面溫度計(jì)使用原因
在化工生產(chǎn)中，有一類特殊的設(shè)備，在制造過(guò)程中受使用物質(zhì)的高溫、高壓、有毒、腐蝕、易爆等特性影響，塔器側(cè)面不允許有過(guò)多的接口。除流體進(jìn)出管線之外，只給儀表預(yù)留了很少的接口，甚至整個(gè)塔器表面都沒(méi)有儀表接口，施工安裝過(guò)程中更嚴(yán)禁隨意在塔器側(cè)面開(kāi)孔安裝儀表。這種狀況決定了傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)儀表安裝方式不在實(shí)用，而工藝生產(chǎn)又要求檢測(cè)塔器物質(zhì)的溫度，因此需要使用別的溫度檢測(cè)方式，表面溫度計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。
表面溫度計(jì)就是把溫度檢測(cè)儀表的感溫元件安裝在容器管道的外表面，檢測(cè)設(shè)備容器的表面溫度。雖然容器的表面溫度比容器內(nèi)物質(zhì)的溫度要低，但從容器的表面溫度也可大體推斷出設(shè)備容器內(nèi)部的物質(zhì)溫度，以此來(lái)判斷物質(zhì)反應(yīng)進(jìn)行的程度，給生產(chǎn)控制提供數(shù)值參考。
這種通過(guò)測(cè)量設(shè)備容器表面溫度來(lái)獲知容器內(nèi)物質(zhì)溫度的方法，其數(shù)值精度比傳統(tǒng)的插入式溫度儀表要差，測(cè)溫誤差較大。為提高表面溫度檢測(cè)的精度，減少數(shù)值誤差，在進(jìn)行表面溫度計(jì)安裝時(shí)要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行，安裝位置選擇時(shí)要考慮環(huán)境因素對(duì)測(cè)溫的影響，盡可能的提高表面溫度計(jì)測(cè)溫的準(zhǔn)確性。
WIKA表面溫度計(jì)安裝注意要點(diǎn)
與普通溫度測(cè)量?jī)x表一樣，表面溫度計(jì)也是利用熱交換原理來(lái)進(jìn)行測(cè)溫的，因此在安裝過(guò)程中要*大程度的保證溫度測(cè)量探頭與容器器壁的接觸面積，盡可能減少熱量向環(huán)境外部傳導(dǎo)的損失。
一、 盡可能的提高熱電偶溫度儀表探頭與設(shè)備的熱交換面積，安裝要確保牢固，盡量減少熱電偶測(cè)溫探頭與器壁接觸面的縫隙，減少環(huán)境空氣對(duì)熱傳導(dǎo)的阻礙性。
二、 選擇合理的安裝地點(diǎn)，盡可能的避開(kāi)風(fēng)口和雨水易淋濕的地方，減少熱量損失，提高傳熱效率。傳感器安裝后要在外表面做好保溫措施，防止熱量損失。
三、溫度測(cè)溫儀表在從設(shè)備器壁到接線盒傳輸過(guò)程中要對(duì)裸露部分進(jìn)行相應(yīng)的機(jī)械防護(hù)，防止外力造成損傷。
四、溫度測(cè)量?jī)x表的長(zhǎng)度要合適，盡可能的把
WIKA溫度接線盒以及變送器安裝在操作方便安全環(huán)境友好的地方，以方便使用維護(hù)維修工作。
總結(jié)
WIKA表面熱電偶溫度儀表與普通熱電偶沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別，因此維修排除故障的過(guò)程與普通的熱電偶處理手段相一致。WIKA表面熱電偶安裝結(jié)構(gòu)形式與普通熱電偶不同，普通熱電偶維修時(shí)可以從保護(hù)套管中抽出熱電偶進(jìn)行故障排查，但表面熱電偶因?yàn)楸匾约捌鞅诟邷剌椛涞挠绊�，不能隨意的拆卸，因此在對(duì)表面熱電偶進(jìn)行維修維護(hù)時(shí)不能生拉硬拽防止熱電偶損壞。安裝過(guò)程中要確保熱電偶測(cè)溫端與容器器壁接觸良好，防止熱量流失的外部保溫更要做好，只有這樣才能保證表面溫度儀表所測(cè)溫度的真實(shí)性。
