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温度传感器故障维修之热电阻与温控器篇

2020/7/22 0:20:18 人评论 次浏览 分类:温度测量  文章地址:http://kuni9218.com/tech/3246.html

温度传感器引起测量不准确的原因有:分度号不匹配,更换温度传感器时未仔细了解温控器分度号,错用其他分度号的测温传感器,导致温控器显示温度有误差,通常有十几摄氏度到几十摄氏度不等,使温度控制系统处于失控状态。因此,更换温度传感器时一定要细心,分度号不能搞错。温度传感器与检测点接触的松紧、温度传感器插入深度不够,都会引起测温误差。通常温度传感器最小插入深度应当是保护套管外径的5-8倍,才能反映真实温度。以下所涉及的故障是指在温控器正常状态时传感器引发的故障。

热电阻故障检查及处理
 
1、温度显示最小

热电阻或连接导线有短路现象
通电状态下查下图1中温控器输入端的A线能显示最大,说明温控器正常,是测温回路有短路故障。断开温控器电源,拆下温控器端子接线A或B,用万用表测量A和B导线的电阻,电阻很小表明热电阻或连接导线有短路故障。拆下热电阻接线盒内的导线A或B,测量感温元件,电阻值很小则感温元件有短路故障;感温元件的电阻值正常,则短路点在导线,用万用表查找短路点,查出短路点对症处理。
热电阻三线制测温系统回路示意图
图1 热电阻三线制测温系统回路示意图


②三线制接线的C线断路 可断开图1中C线与温控器的接线,用万用表测量C线与A、B线的电阻值,在室温下C与A的电阻在100-120Ω(Pt100)之间,C与B的电阻在10Ω以下,说明C线没有断路。如果电阻值很大说明C线接触不良或断路。


③输入温控器的电阻值小于其量程下限,故障原因如下:

a、测量回路局部短路,如感温元件、连接导线的绝缘损坏出现漏电。用万用表检查测温回路的电阻,用兆欧表检查测温回路对地绝缘电阻及连接导线间的绝缘电阻,判断有没有局部短路或接地现象。要把导线从温控器上拆下后再测试,以防损坏温控器。
b、感温元件与温控器分度号不匹配,如把Cu50热电阻用在了Pt100分度的温控器上。断开热电阻接线,测量感温元件的电阻值,判断有没有用错热电阻。也有可能是温控器的参数设置不正确,可对温控器的参数设置进行检查。
c、把热电偶当成热电阻使用。测量感温元件的电阻值只有几欧姆或接近零,排除短路因素,则可能把热电偶当成热电阻使用了,可从保护套管中抽出感温元件检查。

2、温度显示最大

①热电阻或接线有断路故障,温度将显示最大值。先短接图1中接线盒内的A、B端,观察温控器是否显示最小。没有显示最小,可能接线盒端至温控器的接线断路,用万用表测量A线和B线的电阻值,即测量热电阻及连接导线的电阻值,如果电阻值很大或无穷大,热电阻或连接导线有接触不良或断路故障。检查导线是否严重氧化,接线螺钉是否松动,尤其是热电阻接线盒内的螺钉及导线,由于高温环境使其氧化,有害、潮湿气氛使螺钉或导线腐蚀,而出现接触电阻增大或不导电故障。

②热电阻与温控器分度号不匹配,如把Pt100热电阻与Cu50分度温控器混用;新安装或更换温控器后,没有进行正确的参数设置。分别检查热电阻及温控器,找出错误并更正。温控器本身有故障,或参数设置有误,可用电阻箱输入电阻信号给温控器来判断。


3、温度显示偏高

显示的温度明显比平时所测的温度高,最直接的原因就是热电阻阻值偏高。排除工艺原因,应对温控器及热电阻进行检查。重点检查热电阻、连接导线、温控器之间的连接电路是否有接触不良的故障,如果A线或B线的接触电阻增大,温控器显示会偏高。应对接线端子进行检查,并对症进行处理,如去除氧化层、紧固接线螺钉等。干扰引发的偏高故障偶有发生,先对温控器、热电阻、连接导线进行检查,如果都正常,再考虑电磁干扰。

4、温度显示偏低

显示温度明显比实际的温度低,也就是热电阻阻值偏低;C线的接触电阻增大,温控器显示也会偏低,排除工艺及温控器原因后,应检查热电阻;热电阻由于绝缘不良,在电阻丝间产生漏电或分流,使温度显示偏低;水蒸气进入保护套管,随着温度的降低,在绝缘材料、内引线、感温元件的表面凝结,使绝缘下降导致温度显示偏低;铠装热电阻的绝缘材料氧化镁极易吸潮,其绝缘电阻会随温度的升高而降低。

绝缘能力降低的原因一种是热电阻及连接导线对地绝缘电阻下降,另一种是热电阻感温元件引线间、连接导线间绝缘电阻下降,可用兆欧表检查和判断。受潮引起的绝缘电阻下降,或接地故障,用电烘箱进行干燥处理,大多能恢复使用。


热电阻插入深度不够也会出现显示偏低故障。保护套管的长度太短,更换的感温元件长度比保护套管长度短,通过测量长度来判断是否合乎要求。


5、温度显示波动

温度显示值不稳定,显示时有时无、时高时低等故障,用电阻箱输入电阻信号给温控器,能正常显示温度且不再波动,波动来源应该在温控器之前。用万用表测量热电阻,被测电阻值有波动,最常见的是接触不良现象。

波动很明显、波动幅度很大,重点检查热电阻及连接导线,把热电阻从保护套管中抽出检查,热电阻的瓷珠发黑或潮湿、带水,是保护套管有泄漏,应更换。


热电阻接线盒密封不良,保护套管进入水汽,使绝缘下降,会引发不规则的接地或短路故障,表现在温控器上就是温度显示无规律波动或偏低。用兆欧表测量绝缘电阻,把接线拆下再进行测量。


热电阻受安装环境气氛影响,或者有制造隐患,使用一段时间后出现老化变质问题,或出现似断非断的状态,也会出现温度显示波动的现象,可更换热电阻来解决。确定波动是温控器有故障造成的,把温控器拆下修理。

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