導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 電力安全論文>>正文

淺談接觸電阻對(duì)熱電阻溫度測(cè)量的影響及對(duì)策

文檔作者：石瑋文檔來(lái)源：北京燕化股份有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年11月24日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?211.70 KB 共3頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共3頁(yè)]

本文件共3頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?11.70 KB 共3頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

上一篇：淺談接地電阻測(cè)量

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

過(guò)程控制實(shí)施技術(shù) 石 油 化 工 自 動(dòng) 化，2010，4：79
AU TOM ATIoN IN PETR()_CH EM ICAI。INDUSTRY
淺談接觸電阻對(duì)熱電阻
溫度測(cè)量的影響及對(duì)策
石 瑋
(北京燕化股份有限公司生產(chǎn)運(yùn)行保障中心，北京 102501)
摘要：針對(duì)某氣相聚丙烯裝置聚合反應(yīng)器溫度頻繁波動(dòng)的問(wèn)題，從裝置的工藝生產(chǎn)控制、儀表測(cè)量回路構(gòu)成、故障處理、
熱電阻測(cè)量方法及熱電阻三線(xiàn)制接線(xiàn)法等方面分別分析了接觸電阻對(duì)熱電阻溫度測(cè)量過(guò)程的誤差影響，提出了一種采用一體
化溫度測(cè)量的有效方案以解決測(cè)量回路所存在的問(wèn)題。實(shí)踐證明，該方法提高了測(cè)量的穩(wěn)定性，很好地解決了裝置反應(yīng)釜溫度
波動(dòng)的現(xiàn)狀，保證了生產(chǎn)的平穩(wěn)運(yùn)行。
中圖分類(lèi)號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1007—7324(2010)04 0079—03
1 問(wèn)題的提出
某化工裝置聚合反應(yīng)器由氣體及液體循環(huán)回
路控制，反應(yīng)器在66℃ ，2．2 MPa下操作，液體物
料作為冷卻劑噴灑到反應(yīng)器床層氣化后吸收聚合
反應(yīng)熱，通過(guò)控制液體的流量來(lái)控制恒定的聚合溫
度。反應(yīng)器的溫度控制器直接控制急冷液調(diào)節(jié)閥
的閥位輸出，急冷液調(diào)節(jié)閥根據(jù)溫度測(cè)量值的變
化，通過(guò)改變閥位控制加入該區(qū)域的急冷液流量來(lái)
穩(wěn)定溫度，采用Ptl00電阻體測(cè)量工藝流程如圖1
所示。工藝生產(chǎn)反應(yīng)器溫度過(guò)低聚合不反應(yīng)，過(guò)高
容易爆聚，溫度控制對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和裝置安全生產(chǎn)非
常關(guān)鍵，因此，工藝溫度控制要求誤差在±1℃ 之
內(nèi)。催化劑加人量大小是控制反應(yīng)速度的重要指
標(biāo)，從聚合反應(yīng)機(jī)理來(lái)講，溫度升高會(huì)導(dǎo)致催化劑
性能的衰減，溫度過(guò)低又不反應(yīng)，若大量加入催化
劑，一旦到達(dá)反應(yīng)條件(溫度)，會(huì)劇烈反應(yīng)，易造成
反應(yīng)器溫度控制失控，反應(yīng)器爆聚的可怕結(jié)局。催
化劑價(jià)格極其昂貴，因此，精確的溫度測(cè)量對(duì)裝置
很重要。
裝置開(kāi)車(chē)以來(lái)，反應(yīng)器溫度不定期出現(xiàn)指示波
動(dòng)，大多數(shù)是指示緩慢或快速升高5～1O℃ ，儀表
故障檢查未發(fā)現(xiàn)因震動(dòng)造成電阻體瞬間斷裂或接
線(xiàn)端子松動(dòng)、溫度指示回路開(kāi)路(IOP)故障。查看
DCS趨勢(shì)記錄，溫度升高是在幾分鐘或十幾分鐘
持續(xù)增加的，其他相關(guān)測(cè)量?jī)x表也未發(fā)現(xiàn)異常情
況，溫度測(cè)量回路如圖2所示。
但重新接線(xiàn)緊固、更換智能溫度轉(zhuǎn)化安全柵后
溫度指示正常。初步認(rèn)為機(jī)柜室安全柵安裝密集，
散熱不好造成安全柵工作異常，DCS指示溫度高
的假象。在安全柵安裝機(jī)柜排風(fēng)扇，但該現(xiàn)象仍不
定期出現(xiàn)，到底是控制不穩(wěn)還是溫度測(cè)量波動(dòng)無(wú)明
確結(jié)論，給裝置平穩(wěn)生產(chǎn)帶來(lái)困惑和不安。
循環(huán)氣總管
圖1 工藝流程簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)
2 原因分析
2．1 從故障處理過(guò)程分析
因測(cè)溫回路無(wú)過(guò)多元件，通過(guò)更換智能溫度安
全柵、緊固現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)端子，儀表恢復(fù)正常使用。儀
表人員在故障檢查過(guò)程中詳細(xì)記錄如下數(shù)據(jù)：第
一次先在安全柵輸入端測(cè)量阻值、再測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)阻
值，現(xiàn)場(chǎng)和機(jī)柜室采用3×1．5 mm 電纜，連接距離
330 rn，兩根線(xiàn)路電阻正常值7 Q；第二次先測(cè)量現(xiàn)
場(chǎng)阻值，再測(cè)量安全柵輸入端阻值；第三次先在安
全柵輸入端測(cè)量阻值，再測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)阻值，結(jié)果見(jiàn)表
1所列。
收稿日期：2010一O5—28(修改稿)。
作者簡(jiǎn)介：石 瑋(1981一)，男，2003年畢業(yè)于遼寧石油化工
大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)，學(xué)士學(xué)位，現(xiàn)工作于北京燕山股份有限
公司運(yùn)動(dòng)保障中心電儀器部，主要從事儀表運(yùn)行與維護(hù)工作，任工
程師。
石油化工自動(dòng)化
機(jī)柜室
表1 三次測(cè)量數(shù)據(jù)
圖2 溫度測(cè)量?jī)x表雙線(xiàn)回路示意
第一次 第二次 第三次
現(xiàn)場(chǎng) 安全柵 現(xiàn)場(chǎng) 安全柵 現(xiàn)場(chǎng) 安全柵
熱電阻輸入端熱電阻輸入端熱電阻輸入端
對(duì)更換下來(lái)的安全柵測(cè)試，發(fā)現(xiàn)部分安全柵并
無(wú)問(wèn)題仍可以在其他回路繼續(xù)使用，認(rèn)為智能溫度
安全柵造成溫度波動(dòng)概率較小。但多次故障測(cè)量
線(xiàn)路電阻值不定，在7～11 Q之間波動(dòng)。最大一次
為13 n，斷定線(xiàn)路接觸電阻是造成溫度波動(dòng)的重
要原因。
2．2 從熱電阻測(cè)量溫度原理分析
電阻溫度計(jì)是基于金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻值
與本身溫度差成一定函數(shù)關(guān)系的原理實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)
量的，即金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻一溫度函數(shù)關(guān)系
一旦確定后，就可以通過(guò)測(cè)量置于測(cè)溫對(duì)象之中并
與測(cè)溫對(duì)象達(dá)到熱平衡的熱電阻的阻值而求得對(duì)
象的溫度，一般適用于一200～500℃ 。金屬導(dǎo)體
或半導(dǎo)體的電阻與溫度關(guān)系可表示為：
R =R 。[1+ (￡￡。)]
式中 R — — 溫度為t時(shí)刻的電阻值；R ?！?— 溫
度為t。時(shí)刻的電阻值；a— — 電阻溫度系數(shù)，即溫度
每升高1℃時(shí)的電阻相對(duì)變化量； 一感溫元件實(shí)
際測(cè)量溫度；t。一感溫元件初始溫度。
測(cè)溫儀表是通過(guò)測(cè)溫元件的電阻值變化來(lái)檢
測(cè)溫度的，所以引線(xiàn)電阻值的大小、引線(xiàn)電阻的變
化(受溫度影響)及信號(hào)回路的干擾直接影響其測(cè)
量精度，因此必須采取措施來(lái)消除引線(xiàn)電阻及干擾
所引起的誤差，提高測(cè)量精度。
熱電阻的接線(xiàn)方法有兩線(xiàn)制、三線(xiàn)制、四線(xiàn)制
方式。兩線(xiàn)制不能消除因引線(xiàn)電阻的變化所引起
的測(cè)量誤差，一般不用；三線(xiàn)制在配合電橋電路測(cè)
溫時(shí)，可以減小或消除因引線(xiàn)電阻變化所引起的測(cè)
溫誤差，應(yīng)用比較廣泛；四線(xiàn)制通常用于標(biāo)準(zhǔn)鉑電
阻，用于配合電位差計(jì)測(cè)量電阻時(shí)，消除引線(xiàn)電阻
的影響，在高精度測(cè)量場(chǎng)合使用。采用三線(xiàn)制是為
了消除連接導(dǎo)線(xiàn)電阻引起的測(cè)量誤差，這是因?yàn)闇y(cè)
量熱電阻的電路一般是不平衡電橋。熱電阻作為
電橋的一個(gè)橋臂電阻，其連接導(dǎo)線(xiàn)(從熱電阻到中
控室)也成為橋臂電阻的一部分，這一部分電阻是
未知的且隨環(huán)境溫度變化，造成測(cè)量誤差。采用三
線(xiàn)制，將導(dǎo)線(xiàn)一根接到電橋的電源端，其余兩根分
別接到熱電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，這
樣消除了導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路電阻r帶來(lái)的測(cè)量誤差，如圖3
所示。
圖3 三線(xiàn)制電阻體接線(xiàn)示意
當(dāng)電橋平衡時(shí)，(R。+r)R 一(R +r)R：。
因此，只有在R 一R。的情況下，r對(duì)熱電阻的測(cè)量
會(huì)毫無(wú)影響。當(dāng)采用不平衡電橋與熱電阻測(cè)量溫
度時(shí)，雖不能消除導(dǎo)線(xiàn)電阻影響，但三線(xiàn)制已大大
減少了誤差，完全可以滿(mǎn)足測(cè)量需求。
鉑熱電阻的使用雖然簡(jiǎn)單，但切不可想當(dāng)然
的在終端把兩線(xiàn)并三線(xiàn)接人巡檢儀或者別的測(cè)量
儀表，一定要從Ptl00傳感器三線(xiàn)接出，并三線(xiàn)接
入終端儀表，否則必然存在溫度虛高。測(cè)溫電阻
尺 的大小直接決定了溫度的測(cè)量值，由于接線(xiàn)接
觸不緊密，或接線(xiàn)端子氧化處理不好，假想r不一
致，造成R 回路的接觸電阻增大2 Q左右，計(jì)算溫
度會(huì)高出5．19℃ 。因此，無(wú)論三線(xiàn)制還是四線(xiàn)制，
第4期 石 瑋．淺談接觸電阻對(duì)熱電阻溫度測(cè)量的影響及對(duì)策
導(dǎo)線(xiàn)都必須從熱電阻感溫體的根部引出，盡量減少
中間接點(diǎn)，否則仍會(huì)有影響。
該裝置反應(yīng)器溫度檢測(cè)采用了三線(xiàn)制接法。
在實(shí)際故障處理時(shí)，在安全柵輸入端測(cè)量電阻值
并不完全等于實(shí)際溫度的電阻值和線(xiàn)路電阻值
之和，在重新接線(xiàn)后，溫度恢復(fù)正常，說(shuō)明基于某
種原因(震動(dòng)、氧化等)造成接線(xiàn)端產(chǎn)生接觸電
阻影響了實(shí)際測(cè)量值，是溫度測(cè)量波動(dòng)主要原
因。從實(shí)際故障處理分析，測(cè)量回路在現(xiàn)場(chǎng)電
阻體接線(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)接線(xiàn)箱、機(jī)柜室端子排、安全柵
插拔接頭均可能產(chǎn)生接觸電阻。大量智能儀表
集中安裝存在一定隱患也是造成溫度波動(dòng)的輔
助因素。
2．3 從生產(chǎn)控制方面分析
查看工藝記錄，除幾次明顯工藝控制不穩(wěn)造成
溫度升高外，多數(shù)情況下催化劑加入量無(wú)明顯變
現(xiàn)場(chǎng) ： 機(jī)柜室
化，反應(yīng)器急冷液、循環(huán)氣加入量變化不大，反應(yīng)器
壓力、料位控制無(wú)明顯升高，生產(chǎn)控制不穩(wěn)造成溫
度波動(dòng)概率不高。
3 技術(shù)改進(jìn)及效果
以上分析造成測(cè)量不準(zhǔn)主要原因：測(cè)量回路
現(xiàn)場(chǎng)電阻體端子到控制室安全柵端子之間接觸電
阻過(guò)大，線(xiàn)路電阻不穩(wěn)定；智能溫度安全柵安裝過(guò)
于緊湊不易散熱容易造成輸出異常。
儀表人員利用裝置停車(chē)檢修機(jī)會(huì)對(duì)測(cè)量回路
進(jìn)行了改造如圖4所示：a)把現(xiàn)場(chǎng)到控制室的傳
輸信號(hào)由原阻值信號(hào)改為4～ 2o mA DC傳輸；
b)安全柵改為模擬量輸入柵；c)現(xiàn)場(chǎng)電阻體端子
盒內(nèi)加裝248HART溫變，保證了連接導(dǎo)線(xiàn)都從熱
電阻感溫體的根部引出，直接接人橋路，有效消除
偏差，投用改造后裝置運(yùn)行平穩(wěn)，得到了工藝人員
的認(rèn)可。
I 傳輸信號(hào) 傳輸信號(hào)
4"-20mA 4-20mA DCS
現(xiàn)場(chǎng)防爆I 過(guò)渡柜 安全柵 AAMl0
強(qiáng)線(xiàn)粕 Jl 傳輸 信號(hào) 輸入卡
?！?。。。。。。。。?！?。。 。。。。’ 。。 ’
一4-20 mA
圖4 改進(jìn)后溫度測(cè)量?jī)x表雙線(xiàn)回路
4 結(jié)束語(yǔ)
從該裝置反應(yīng)器溫度波動(dòng)原因看，接觸電阻對(duì)
溫度影響較大，特別像聚合反應(yīng)器溫度控制范圍要
求非常高的情況下，要使溫度符合±1℃ 標(biāo)準(zhǔn)，接
觸電阻就必須足夠小，電阻體等級(jí)必須選用A級(jí)
(一200～ 650 ℃ 時(shí)允許誤差± (0．15+
0．002『t I))，采用一體化溫度測(cè)量在反應(yīng)器溫度
測(cè)量上有效解決了線(xiàn)路接觸電阻對(duì)測(cè)量的影響。
由于熱電阻測(cè)量回路有可能穿越強(qiáng)磁場(chǎng)、電纜層，
其附近的電力電纜和控制電纜將對(duì)信號(hào)線(xiàn)感應(yīng)而
產(chǎn)生干擾，因此，測(cè)量回路一定要保證良好的屏蔽。
熱電阻的電阻溫度關(guān)系和統(tǒng)一的分度表存在差值，
這個(gè)差值的大小不能超過(guò)所規(guī)定的范圍。所以在
熱電阻使用之前必須進(jìn)行檢驗(yàn)，投入使用后也要定
期進(jìn)行校驗(yàn)。此外，對(duì)于其他儀表回路端子接觸電
阻問(wèn)題也要高度重視，避免造成接觸電阻過(guò)大。比
如：閥門(mén)定位器輸入接線(xiàn)電阻大，會(huì)造成調(diào)節(jié)閥不
能達(dá)到控制開(kāi)度；聯(lián)鎖控制負(fù)載回路阻抗過(guò)大，造
成電磁閥不能正常工作，關(guān)鍵控制閥不動(dòng)作。因
此，除保持儀表接線(xiàn)端子緊固，接線(xiàn)箱溫度、濕度適
宜，密封良好，控制回路也要減少中間接線(xiàn)。
溫度測(cè)量使用一體化變送器，既能提高測(cè)量穩(wěn)
定性，又在儀表信號(hào)線(xiàn)方面節(jié)省1／3資源，降低了
成本。
參考文獻(xiàn)：
[1] 王俊杰．檢測(cè)技術(shù)與儀表[M]．武漢：武漢理工大學(xué)出版
社，2002．
E23 陸德民，張振基，黃步余．石油化工自動(dòng)控制設(shè)計(jì)手冊(cè)rM]．3
版．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000．
E3] 王森．儀表常用數(shù)據(jù)手冊(cè)[Ⅳ【]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998．
[4] 樂(lè)嘉謙．儀表工手冊(cè)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004．
Es] 吳勤勤．控制儀表及裝置[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009．
E63 陳潤(rùn)泰．檢測(cè)技術(shù)與智能儀表[M]．長(zhǎng)沙：中南工業(yè)大學(xué)出版
社，2002．
E73 左國(guó)慶．自動(dòng)化儀表故障處理[M3．北京：化學(xué)工業(yè)出版
社，2003．
[8] 楊正一．誤差理論與測(cè)量不確定度[M]．北京：石油工業(yè)出版
社，2000．

網(wǎng)友評(píng)論 more

電力安全論文最新內(nèi)容

11-24