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铠装热电偶常见10种故障分析及建议

2016-6-8 10:30:04 出处:仪器仪表交易网 作者:优迪 人气:

铠装热电偶常见10种故障分析及建议:

  故障状况 检验与分析 产生原因 对策
1 热循环使用后易断线 检查结果发现,有多处偶丝断线。 当超过铠装热电偶外径使用温度限时,铠装热电偶套管材料,绝缘材料及热电偶丝,因其各自膨胀系数的差异,致使热电偶丝过度伸缩而断线。 增加铠装热电偶直径,改变同保护管间距离,留出随温度变化的空间,使热电偶丝受力减少。
2 在800℃时氢气炉内
示值异常低下
热电偶导通,绝缘电阻检查无异常所见。在800℃下检查结果与用户测量结果相同。 虽然热电偶丝外层有金属套管保护与气氛完全隔绝,氢气可以通过套管壁与管内残留氧反应,使其套管内氧浓度恰好可供镍铬合金发生选择性氧化而脱铬,引起热电动势大幅度降低。 采用无氧化膜的光亮偶丝,组装成带保护管的热电偶并具有防氧化结构或者添加氧的吸气剂钛。推荐使用有钛吸气剂的铠装热电偶。
3 使用温470℃,30h,产生+4.6℃误差。 在400℃下检查,其误差偏小。 因K型热电偶短程有序转变现象,如果处于特定的温度范围450~600℃,那么在短时间内,原子排列变化使其热电动势变化。但该现象是可逆的,通过900℃以上的热处理,可恢复原来的校正值。 短程有序转变是材料自身的特性,不可避免,推荐使用N型热电偶替代。
4 用户定期检查,误差有很大变化。 插入深度的不同,一定范围内进行测量,结果发现有变化。 当插入深度不同时,因热电偶的劣化部分,处于槽内与槽外(大气)间具有温度梯度的部位,故产生很大误差。 插入炉内部分热电偶发生劣化,已达到使用寿命,建议更换热电偶或使用固定装置确保插入深度一致。
5 使用寿命一年,在法兰盘焊接处,出现铠装热电偶断裂。测量体系中有铬酸及磷酸蒸汽存在。 显微分析发现,在铠装热电偶破断部分,有贯通管壁的裂纹。裂纹形态为穿晶型的贯通晶体。 被测气体在法兰下凝结,因焊接时产生残余应力,使其出现腐蚀裂纹。 在法兰上安装插座,将铠装热电偶固定。
6 温度980℃,使用3个月后,温度指示出现摇摆,时通时断。如果温度过高,呈断线状态。当温度下降时,则有示值。 检测发现有一处偶丝断裂,用显微镜观察破断面,发现晶粒粗大,有脆性断裂痕迹。 铠装热电偶在测温时处于很大的温度梯度下,因铠装热电偶丝与套管的膨胀系数不同,致使偶丝承受过大的应力。由于在高温部分及低温部分的晶粒成长速度不同,因此产生沿晶脆性断裂。 安装铠装热电偶时增加支撑管,用以降低铠装热电偶所处的温度梯度。
7 安装前热电偶不导通。 发现接线端子部分芯线包皮有严重损伤而引起断线。 在接线或去掉芯线包皮时,出现损伤所致。 需提高操作者专业技能。
8 仪表显示温度偏低。 温度特性检验无异常所见。 热电偶正、负极性接反 改变连接极性。
9 测量高温高压水温
(400℃、10MPa)
使用时间:2~3个月
铠装热电偶出现裂纹。
用电子显微镜观察裂纹断面。 确认为一般奥氏体不锈钢与氯离子有关的穿晶型应力腐蚀引起的裂纹。 推荐采用耐腐蚀性能优异的、镍含量高的材质。
10 使用6个月后,温度示值摇摆不定,绝缘电阻下降。 铠装热电偶部分管壁减薄,出现裂纹,并在裂纹附近发现有绝缘物脱落。 在振动环境下,温度测量装置与铠装热电偶间,因振动产生摩擦,使铠装热电偶壁厚减薄,蒸汽从其破损部位浸入铠装内部同绝缘材料反应,引起体积膨胀,因其内压力增大,扩展成二次裂纹。 安装固定螺纹,防止铠装热电偶振动。