测温热电阻是水电厂最重要的传感器,水电厂测温电阻运行情况直接影响发电机组是否能够安全运行。在水电行业中,测温电阻性能不稳定、性差是非常普遍的问题,由于性能不稳定导致温度信号误报一直困扰着电厂的运行人员和检修人员,严重时可造成机组事故停机的,这对于机组寿命及电网的安全都会造成不可估量的影响。因此,分析测温电阻故障原因,提高测温电阻的稳定性和性是非常紧迫的一项工作。 在我们服务于众多电厂的过程中,经常在现场碰到了形形色色的问题,起初我们以为是中小型水电厂存在这些问题,后来发现在三峡、广蓄、小浪底等国外大机组中也存在这些问题,所以这些问题在全行业中带有某些共性。在这里我们把这些问题罗列出来加以分析,并试图解决这些问题。 水电厂的特殊性 对于测温电阻来说,水电厂的运行环境是非常特殊的,这有别于其他的工业领域,如果把工业上通用的测温电阻拿到水电厂使用是肯定要出问题的。这些特殊性表现为: 1、运行时间长、不易维护。瓦温测温电阻安装在空间狭小不宜维护更换传感器的地方,一般在大修时才有机会维护测温电阻。而现在由于技术,大修周期越来越长,这就要求测温电阻稳定运行。 2、重要程度高。 推力轴承是发电机组的关键装置之一,其中的测温电阻又是监测推力瓦运行状态的的手段。而且推力瓦温测温电阻,一般要求接保护,重要性不言而喻。而一般的工业领域没有这么高的重要性。 3、运行环境恶劣。还是以推力瓦测温电阻为例,传感器及其导线浸泡在温度较高的透平油里,并时刻承受油流的冲击和机组的振动。在这样的环境中很少有传感器及导线能经受长达5年的考验。 4、电磁干扰的强度相当大。一般水电厂发电机的功率都非常大,发电机产生的强电场特别是漏磁产生的强磁场对上导瓦和推力瓦测温电阻干扰非常大。这对传感器及其导线的抗干扰能力的要求很高。普遍存在的问题 正是由于水电厂测温电阻使用环境的特殊性,使得水电厂测温电阻普遍存在如下的问题。 1、稳定性差、性低。其实水电厂对测温电阻的精度要求并不高,但对于传感器的稳定性和性要求非常高。许多的电厂由于采用了稳定性差的测温电阻,在机组运行了几年后,就会出现大量的误报、跳变和没有读数等问题,使工程人员很难判断到底是机组本身的问题还是测温电阻的问题,如果推力瓦测温电阻出现上述问题,就会造成跳机,酿成重大事故。 2、电缆折断或外皮开裂。电缆在根部折断现象几乎在每个电厂都有,电缆浸泡在流动透平油中,如果不做特殊的处理,时间长了导线就会在传感器根部断开。根部断线的故障占了测温电阻故障的一半左右,应该引起重视。另外,电缆外皮在高温及腐蚀性的透平油环境中也会开裂。 3、传感器及导线没有屏蔽,或有屏蔽但没有接好。许多电厂都没有对测温电阻实施的屏蔽,使发电机的强电场和强磁场对测温电阻干扰并把干扰信号导入测温回路中,造成测温不准。我们见到过,推力瓦测温电阻感应漏磁信号达到110V。这使得测量值无任何意义,还会导致回路中的其他器件损坏。测温电阻和整个测温回路,导线多且长,接线环节多,屏蔽要求在整个环节中都要有的屏蔽,只要有一个环节出现问题,屏蔽就会无效。 4、传感器安装不规范。一般在安装瓦温电阻时要求传感器与瓦体刚性连接,是螺纹连接,瓦内的导线也要固定,特别是根部导线要与传感器固定在同一个刚体上。但我们见到有些电厂在安装轴瓦测温电阻时只是简单的放置在瓦孔内,还有些是用环氧树脂灌封在孔里。这些都是不规范的安装方式,这样的安装方式都不能地保护导线根部。 5、线制和接线问题。线制就是测温电阻的引出线方式,如:4线制、3线制和2线制,线制决定了传感器导线的电阻对测量结果的影响。其中4线制和3线制可以把导线电阻对测量结果的影响降到,而2线制则可以。以20米电缆为例,导线的电阻为3欧姆,换算成温度值是6℃, 这个误差是非常大的。三线制接线方式,同样是20米的导线,只有0.1欧姆被加到了系统里,产生0.2℃的误差,这个误差是可以接受的,这说明导线电阻几乎不会影响到测量结果。如果用四线制测量,则导线电阻的影响可不计。我们看到很多电厂采用2线制测温电阻,或把3线制接成2线制的,或者在中间某个环节接成2线制。无论如何这都会产生很大的误差。可能有人会在后端温度模块上对此进行补偿,但面对不同类型不同长度的导线进行补偿就不是一种好方法了。 6、传感器尾部结构问题。传感器尾部结构有全密封的和带连接器的区别,现在起码有一半的电厂在使用尾部连接器的结构,这种结构的优点是方便拆卸,一旦传感器有问题可以在不用动导线的情况下把传感器换下来。但这样的结构只适合安装在油水冷却器或空冷器的地方,对于轴瓦的温度监测就不合适了。例如在推力轴承内传感器是浸泡在透平油里,而且透平油在不停地流动着,加上轴瓦的振动,尾部连接器非常容易漏油或触点脱开,从而降低了传感器的稳定性。实际上如果传感器本身稳定性高,应该是很少维护或根本不需要维护。 7、Pt100和Cu50的问题。这是测温电阻分度值的问题,Pt100和Cu50是目前电厂最常用的测温电阻,基本上99%的水电厂都在使用。Pt100是用铂金材料作为敏感元件,Cu50是用铜做敏感元件。Cu50与Pt100的比较有几个缺点:首先铜比铂的阻值小,需要很长的铜丝绕制成敏感元件,铂则相对短一些,一般的越长越细的材料性越低。第二,铂电阻是主流的测温电阻,大的制造商、特别是德国厂家都以光刻溅射工艺生产Pt100芯片,非常成熟。几乎没有厂家生产Cu芯片,这样如果要用Cu50产品只有自己绕制线圈来做敏感元件,性大大降低。这也就是有些电厂使用的Cu50测温电阻经常坏的原因。 8、非常好的传感器。在三峡和小浪底等电厂,由于是VOITH 和ALSTON的机组,所以传感器都是瑞士或德国的传感器。传感器本身非常好,但由于不是为特定的使用环境制作的传感器,结果也经常出现一些问题。如:传感器结构的问题、导线在根部断开的问题。不同的电厂有不同的特点,对测温电阻的要求也是不同的,到现在为止,我们还没有发现测温电阻一样的水电厂。对于特定的电厂而言,测温电阻没有针对性的进行设计,再好的传感器也仍然会出问题。
解决办法 一切努力都是为提高测温电阻的稳定性和性。这要求在测温电阻的制造和安装各个环节上下功夫。 1、 采用高品质的Pt100芯片。前面提到了铂电阻要优于其他材料的测温电阻,而铂电阻芯片的品质也是千差万别的。应该采用溅射光刻工艺制作的Pt100芯片,精度要求达到A级。这类芯片的漂移很小,稳定性高,而且抗冲击和振动。芯片引脚采用铂镍合金。因为芯片引脚最终要和导线或铠装丝的芯线焊接,焊接容易导致金属材料发脆而断开,所以这也是个薄弱环节。芯片引脚采用铂镍合金可以焊接后引线的机械性能,避免导线在传感器内断开。 2、 采用特制的导线。导线浸泡在油里出现变硬变脆是由于导线最外层绝缘层材料选择不合理造成的,例如导线的外皮材料是PVC材料,其耐油、耐温性能比较差。在温度较高场合,它的耐油性能会大大的降低,使用寿命会缩短很多。在较高温度的油中长时间浸泡后,导线会出现变硬、变脆的现象。我们选用耐油、耐温的导线材料。我们选用的是聚全氟乙丙烯(TEF)简称F-4,是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,是聚四氟乙烯的改性材料。它具有优良的耐油、耐腐蚀和耐热性能,可在-250~250℃温度内使用。除在高温高压 下氟元素和熔融状态的碱金属对它有腐蚀作用,其它诸如强酸(包括浓硝酸和王水)、强碱、强氧化剂、油脂、酮、醚、醇等即使在高温下 也对它不起作用。另外它的耐开裂性能也非常突出,可以解决导线长时间泡在油中出现开裂的问题。 3、 在导线与测温电阻的结合部位加保护装置。主要解决导线根部断线的问题。根据现场的情况,选择不同的保护形式,如锥形弹簧保护管、波纹管和铠装丝延伸保护等。这里特别要强调铠装丝延伸保护方式,将传感器内部的铠装丝一直延伸出来,这样导线受到油流冲击的部分全部是铠装丝,实际上铠装丝是可以任意弯折的不锈钢导线,抗腐蚀、冲击和振动的性能非常好,这样可解决导线受油腐蚀和冲击的问题。使用寿命更久,性能更。 4、 测温电阻及其导线的一体化网状屏蔽。理论上说磁场比电场更难屏蔽,对于强磁场的干扰来说,网状屏蔽是最的方案。由于推力和上导轴承最接近发电机,所以推力和上导瓦的测温电阻的网状屏蔽特别重要。测温系统的导线多且长,中间环节又多,在布线时要特别仔细,在每个环节上都要求把导线的屏蔽线地接到公共接地端。 5、 三线制以上的接线方式。我们推荐用三线制的接线方式,传感器本身要做成三线制的,测温系统中各个环节都要用三线制的方式来接线,这样才能的测量精度。这里特别强调,一定不要采用二线制的接线方式。 6、 封装工艺和结构。全铠装封装工艺,采用德国专业化厂生产的铠装丝,这种铠装丝经过高纯度氧化镁填充、高温干燥、拉丝、滚轧和退火的工序制作完成,其特点是寿命长、响应速度快、机械强度高和绝缘性好。用于瓦温和瓦内油温的测温电阻一定不要采用尾部连接器的结构。 7、 定做测温热电阻。对于特定的电厂,测温电阻都要有针对性地进行设计和制造。8. 目前生产耐油(油槽)电缆厂家很多,能够做到耐油耐温引线三芯阻值一致的厂商很少.三线制20-30米的导线,每一根导体只有0.01欧姆,三根引线阻值必需同为0.01欧姆。这样连接Pt100热电阻方能达A级标准.
热电阻,镀银屏蔽引接线电缆规格.型号:耐油耐温电缆(油槽专用)KHFRP21型配Pt100热电阻三芯,四芯,六芯屏蔽镀银线,P100 热电阻专用延长线, 补偿线.热电阻分度号为:CU50.CU100. G53. Pt100. Pt500. Pt1000线芯数目:2芯,3芯,4芯,6芯,8芯线芯规格3*7/0.15|3*7/0.20|3*19/0.15|3*19/0.16|3*19/0.18|6*7/0.15|6*7/0.20|6*19/0.15|6*19/0.16|6*19/0.18|芯线绝缘层颜色:两红一白或两白一红或其它要求外径绝缘层:白色透明进口耐油耐温四氟,蓝色进口耐油耐温四氟,红色进口耐油耐温四氟,或其它颜色.绝缘材料: 进口耐油四氟TEF(260℃), TEF(200℃),PVC材料(106℃),硅橡胶软线.屏蔽层为:镀银层/铜丝层/镀锡层整体外径:2.8mm~6.5mm生产的热电阻安装方便,可拆卸式.
ZD -WZJ-T型热电偶、热电阻自动校验装置是我公司最新开发研制的第四代热工自动检定产品之一。它是在Windows 环境下,完全使用Windows环境下的语言开发出的新一代产品,系统是以高档微机为核心,配以高精度进口数字万用表,以及低电势扫描开关、功率调节器等构成的测控系统。操作者可在中文Win95/ Win98/ WinMe操作系统下方便地用鼠标进行全过程的操作,微机系统实时显示检定炉(或油槽等)的控温曲线、温度及检定时间等参数。系统完全按照国家计量检定规程进行数据处理,并能打印各种记录表格、检定证书,还可保留原始记录以备将来查阅。系统完全实现了热电偶和热电阻检定过程的全部自动化,即:自动控温、自动检定、自动数据处理、自动打印检定结果。使操作者的劳动强度大大降低,并提高了检定的工作质量。本装置还提供了该系统的认证程序以及数据文件管理程序,为操作者对系统的认证和检定结果的归档、检索和查询提供了方便。
ZD -WZJ-T热电偶、热电阻自动校验装置由高精度数字多用表、主控箱、可控硅调节器、微机系统、恒温装置(检定炉和油槽)以及测量导线和通讯导线组成,如图所示。
微机系统 | 名称 | 单位 | 数量 | 备注 |
主机 | 套 | 1 | 配置P4 2.0以上256M 60G、光软驱,控制板卡(已装配) | |
显示器 | 台 | 1 | 17寸纯平 | |
激光打印机 | 台 | 1 | EPSON或CANON系列 | |
电脑桌 | 张 | 1 | ||
通讯电缆 | 根 | 1 | ||
多用电源插座 | 只 | 2 | ||
数采系统 | 主控箱 | 台 | 1 | |
测量控制电缆 | 套 | 1 | ||
万用表(进口) | 根 | 1 | KEITHLEY 6 1/2位(进口) | |
温度传感器 | 支 | 1 | 冷端补偿用 | |
控温系统 | 可控硅调节器 | 台 | 1 | |
控制信号线 | 根 | 1 | ||
电源线 | 根 | 1 | ||
其他配件 | 管式检定炉 | 台 | 1 | |
标准油槽 | 台 | 1 | ||
标准水槽 | 台 | 1 | ||
冰点器 | 台 | 1 | ||
创冰机 | 台 | 1 | ||
二等标准热电阻 | 支 | 1 | ||
二等标准热电偶 | 支 | 1 | ||
二等标准下班管温度计 | 套 | 1 | ||
软件资料 | 套 | 1 | 软件光盘、合格证、说明书 |
型 号 | 分 度 号 | 允 差 等 级 | |||
I | II | ||||
允差值 | 测温范围°C | 允差值 | 测温范围°C | ||
WRN | K | ±1.5°C | -40~+375 | ±2.5 °C | -40~+333 |
±0.004ltl | 375~1000 | ±0.0075 ltl | 333~1200 | ||
WRM | N | ±1.5°C | -40~+375 | ±2.5°C | -40~+333 |
±0.004 ltl | 375~1000 | ±0.0075 ltl | 333~1200 | ||
WRE | E | ±1.5°C | -40~+375 | ±1.5°C | -40~+333 |
±0.004 ltl | 375~800 | ±0.004 ltl | 333~900 | ||
WRF | J | ±1.5°C | -40~+375 | ±1.5°C | -40~+333 |
±0.004 ltl | 375~750 | ±0.004 ltl | 333~750 | ||
WRC | T | ±1.5°C | -40~+125 | ±1°C | -40~+133 |
±0.004 ltl | 125~350 | ±0.0075 ltl | 133~350 |
主要技术指标
电阻测量:量程:0~10KΩ 精度:±0.05%,
输出量程:0~1KΩ 输入阻抗>10MΩ
电流测量:量程:0—±20mA 精度:±0.05%,
输入阻抗约5Ω
温 度
型号 | 量程(℃) | 精度(温度范围℃) |
Pt100 | -200~850 | ±0.05%F·S (-100~850) |
Pt10 | -200~850 | ±0.05%F·S (-100~850) |
BA1 | -200~650 | ±0.05%F·S(-100~650) |
BA2 | -200~650 | ±0.05%F·S(-100~650) |
Cu100 | -50~150 | ±0.05%F·S(-50~150) |
Cu50 | -50~150 | ±0.05%F·S(-50~150) |
G | -200~150 | ±0.05%F·S(-50~150) |
注:精度栏内“温度范围”指±0.05%F·S的测量范围,实际测量精度还必须考虑配的热电阻
的误差。
电 源:本机配有可拆卸6V 1300mAh大容量高能镍氢电池组1块,可满足野外长时间工作。
外接充电电源为 DC 12V 1A进口开关电源。
工作环境:温度0~50℃ 湿度<90%
尺 寸:掌上型223×96×55mm 台式:230×105×280
FY-ZJF-2热电阻校验仿真仪
型 号 | 量程(℃) | 精度(温度范围℃) |
Pt100 | -200~850 | ±0.05%F·S(-100~850) |
Pt10 | -200~850 | ±0.05%F·S(-100~850) |
BA1 | -200~650 | ±0.05%F·S(-100~650) |
BA2 | -200~650 | ±0.05%F·S(-100~650) |
Cu100 | -50~150 | ±0.05%F·S(-50~150) |
Cu50 | -50~150 | ±0.05%F·S(-50~150) |
G | -200~150 | ±0.05%F·S(-50~150) |
企业标准 | 型号 | 分隔线 | 类 别 | 附加功能 | 说 明 |
FY | ZJF | -- | 1 | | 热电偶校验仿真仪 |
2 | | 热电阻校验仿真仪 | |||
3 | | 过程信号校验仿真仪 | |||
4 | | 热工仪表校验仿真仪 | |||
5 | | 便携多功能校验仪 | |||
6 | | 掌上型多功能校验仪 |
主要技术参数电气出口:M20×1.5,NPT1/2耐磨头硬度:HRC60-65防护等级:IP65耐磨保护管类型及性能
类型 | 代号 | 性能特点 | 测量范围℃ | 外径d(mm) | 适用场合 |
不锈钢喷涂 | NP | 耐磨 | 0~800 | Φ16,Φ22 | 水泥, 煤粉, 流化床, 沸腾炉, 水泥旋窑 |
不锈钢加强 | Q | 寿命延长 | 0~800 极限0~1050 | Φ22~Φ30 | |
硬质合金 | NH10 | 耐磨、耐高温 | 0~1100 | Φ16~Φ34 | |
高温合金 | NH12 | 耐磨、耐腐、耐高温、强度好 | 0~1200 | Φ20~Φ25 | |
高温合金 | NH13 | 耐磨、耐腐、耐高温、性能好 | 0~1300 | Φ22 | |
高鉻铸铁 | G | 耐磨、耐腐、外径大 | 0~1050 | Φ32~Φ38 |
型号及规格
型号 | 分度号 | 测温范围℃ | 公称压力 | 流速 | 规格 | |
d | L×L | |||||
WRN-230N WRN2-230N | K | 0-800 | ≤100MPa | ≤100m/s | Ф16 | 300×150 350×250 400×250 450×300 500×350 550×400 650×500 900×750 1150×1000 |
WRE-230N WRE2-230N | E | 0-600 | ||||
WZP-230N WZP2-230N | Pt100 | -200~500 | ||||
WRN-630N WRN2-630N | K | 0-800 | ≤30MPa | ≤80m/s | Ф15 | |
WRE-630N WRE2-630N | E | 0-600 | ||||
WZP-630N WZP2—630N | Pt100 | -200~500 |
耐磨热电偶、耐磨热电阻的选型型谱
WZ |
| 热电阻 | ||||
WR |
| 热电偶 | ||||
| 感温元件 |
| ||||
C |
| Cu50(热电阻) | ||||
P |
| Pt100(热电阻) | ||||
N |
| 镍铬镍硅 K | ||||
E |
| 镍铬铜镍 E | ||||
| 连接形式 |
| ||||
2 |
| 固定螺纹 | ||||
3 |
| 活动法兰 | ||||
4 |
| 固定法兰 | ||||
6 |
| 固定螺纹锥形保护管 | ||||
| 接线盒形式 |
| ||||
2 |
| 防喷式 | ||||
3 |
| 防水式 | ||||
| 保护管直径 |
| ||||
0 |
| 16 | ||||
1 |
| 12 | ||||
T | Φ18、Φ20 Φ22、Φ25 Φ28、Φ32 | 客户定制 | ||||
耐磨标示 | NM | |||||
耐磨头材质 |
| |||||
-SN | 水泥厂专用 | |||||
-DC | 电厂专用 | |||||
-LM | 等离子喷涂 | |||||
-CM | 高鉻铸铁 | |||||
-KM | K氏合金 | |||||
特殊材质 |
| |||||
使用场合 | 客户在订购耐磨热电偶、耐磨热电阻时一定要确定其使用工矿场合, 使用温度,便于厂家对耐磨头材质的正确选择 |
保护管材质为1Cr18Ni9Ti,其余材质根据协议订货耐磨热电阻系列产品有:Pt100耐磨热电阻、低温耐磨热电阻、装配式耐磨热电阻、耐腐型耐磨热电阻等
热电阻工作原理,热电阻型号,热电阻温度计,热电阻测温原理
产品特点: 耐磨热电阻是电厂循环流化床锅炉,沸腾锅炉,粉磨煤机造气炉和水泥厂系列窑头,窑尾,炉头罩及化工,冶炼等高温耐磨环境较为理想的高技术类专用产品,耐磨热电阻G系列博采众长,采用独特的工艺配方,在失态平衡中制作出耐磨合金该产品与普通不锈钢金属,金属陶瓷保护管,与市场上同类耐磨合金保护管相比,其使用寿命提高1-5倍.由于环境温度差,温控点过高,振动较大,鼓风机风速过高,磨损严重,造成温度测量非常困难,使用寿命很短暂,一般的耐磨合金只有10-90天就磨透损坏,烧弯,折断,造成热电阻损坏,给用户带来很大的损失和不必要的麻烦,本公司生产的G系列弥补了这个缺点.??G系列抗冲刷,耐磨热电阻经过数百厂家,每年近万次的使用,反应很好,在很多场合具有领先同行的实力,可以同进口产品相媲美.该产品具有抗振,耐磨,耐腐蚀,灵敏度高,稳定性好,性高,使用寿命长等优点,耐磨热电阻是目前电厂,水泥厂,化工冶炼厂等高温耐磨领域温度测量热电阻. 主要技术参数 电气出口:M20×1.5,NPT1/2 耐磨头硬度:HRC60-65 防护等级:IP65 耐磨保护管类型及性能
型号及规格
耐磨热电偶、耐磨热电阻的选型型谱
? ? |
保护管材质为1Cr18Ni9Ti,其余材质根据协议订货耐磨热电阻系列产品有:Pt100耐磨热电阻、低温耐磨热电阻、装配式耐磨热电阻、耐腐型耐磨热电阻