劉鵬宇

（大慶石油天然氣有限公司天然氣分公司，大慶 163000）

熱工自動化儀表的應(yīng)用原理及故障維護

劉鵬宇

（大慶石油天然氣有限公司天然氣分公司，大慶 163000）

本文就介紹現(xiàn)有的幾種比較常用的熱工自動化儀表，并著重分析這幾種熱工自動化儀表的應(yīng)用原理和可能出現(xiàn)內(nèi)部故障的原因，從而提出相應(yīng)的故障維護建議，希望能夠有效避免這些儀表在使用過程中出現(xiàn)一些問題，從而保證自動化電廠運行的安全性和經(jīng)濟性。

熱工自動化儀表 應(yīng)用原理 故障維修

1 常見的熱工自動化儀表的應(yīng)用原理

伴隨著近年來我國工業(yè)科技的不斷改革與創(chuàng)新，應(yīng)不同工業(yè)生產(chǎn)的需求，生產(chǎn)了各種具有明顯針對性作用的熱工自動化儀表。所以，可以說目前我國自動化電廠所使用的熱工自動化儀表五花八門，所能夠應(yīng)用的作業(yè)環(huán)境也不盡相同。本文針對一些比較常見的熱工自動化儀表進行簡單介紹。

1.1 測溫儀表

測溫儀表主要有熱電偶溫度計和熱電阻溫度計。糧種熱工自動化儀表都能夠輔助自動化電廠進行溫度測量。其中，熱電偶溫度計又有標準熱電偶儀表和非標準熱電偶儀表之分。熱電偶溫度計顧名思義主要是由感受件熱電偶以及用于測量熱電偶產(chǎn)生電勢的二次儀表組成。在一定的條件下，熱電偶產(chǎn)生的電勢與熱電偶周圍溫度會有一個明確的函數(shù)關(guān)系，而組成熱電偶溫度計的二次儀表所產(chǎn)生的數(shù)值實際上就是熱電偶附近的被測溫度。在自動化電廠中，熱電偶溫度計一般用于測量鍋爐煙氣溫度、鍋爐汽包溫度等。而這些環(huán)境都有一個共同的特點，就是都處于高溫環(huán)境。所以，熱電偶溫度計適用于高溫環(huán)境下的溫度測量。而在低溫環(huán)境下進行溫度測量，熱電偶溫度計的精準度相對較差，這時往往會選擇熱電阻溫度計。熱電阻溫度計能夠測量的溫度跨度高達700多攝氏度，一般用熱電阻、連接導(dǎo)線、測量電阻值的儀表構(gòu)成。一些金屬在不同溫度下的電阻值不盡相同，而熱電阻溫度計就是利用一些金屬的這一特性來達到測量溫度的目的。一般，常用的熱電阻溫度計有鉑熱電阻和銅熱電阻兩種。

1.2 測壓儀表

常用測壓儀表主要有膜盒微壓計、波紋管壓力計、擴散硅式壓力變送器等。這些儀表能夠有效測量自動化電廠鍋爐系統(tǒng)所承受的壓力。以膜盒微壓計來講，其被廣泛應(yīng)用在鍋爐的送風系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)等環(huán)節(jié)的壓力測量上。當測壓儀表所測截止通過取壓管而進入薄膜盤后，就會導(dǎo)致膜盒的自由端被迫發(fā)生位移，并帶動微壓計中相應(yīng)的傳動機構(gòu)，從而使儀表盤上顯示出壓力值。可見，膜盒微壓計的測壓原理相對簡單，造價也相對便宜，因此被廣泛應(yīng)用于自動化電廠的壓力測量。而波紋管壓力計則是將波紋管和彈簧拼構(gòu)成波紋管室。這個波紋管室是整個壓力計最為關(guān)鍵的測量元件。當被測壓力通過接頭的毛細管進入波紋管室后，波紋管室的底部會由于壓力擠壓的關(guān)系而向上移動，進而帶動相應(yīng)的傳動機構(gòu)促使儀表盤的指針偏轉(zhuǎn)，進而讀出所要測量的壓力的實際數(shù)值。一般來說，波紋管壓力計是被應(yīng)用于測量鍋爐蒸汽壓力的。最后，還有一種比較常見的壓力測量計就是擴散硅式壓力變送器。這是一種電阻應(yīng)變式的變送器，利用集成電路通過擴散工藝使硅基片變成電阻。然后，再根據(jù)電阻的變化與被測壓力之間所具有的科學關(guān)系來測量被測壓力。之所以選擇硅基片作為主要的材料，一方面是因為硅是一種良好的半導(dǎo)體材料，也是用作電阻的主要材料。而另一方面則是因為單晶硅擁有非常良好的彈性性能，且在發(fā)生彈變后的彈性滯后和蠕變相較于其他材料要小得多。這就意味著單晶硅所具有的壓阻效應(yīng)會遠遠超出其他材料，所以利用單晶硅作為擴散硅式壓力變送器的核心材料，能夠保證該壓力計擁有更高的精準度。一般來講，擴散硅式壓力變送器都會用來測量高壓蒸汽的壓力。

1.3 流量儀表

流量儀表通常有容積式容量儀表、差壓式容量儀表等。容積式流量儀表通過儀表表體中具有的不停轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子的計數(shù)來測定待測物質(zhì)的流量。這主要是因為這些轉(zhuǎn)子本身就具有計量溶劑的作用，而且當流體的流量越大時，這些轉(zhuǎn)子的速度也就越快。目前，容積式流量計有托原齒輪流量計和旋轉(zhuǎn)活塞式流量計等。這些流量計由于具有不同的特性，所以通常會應(yīng)用到不同的流體容積測量。差壓式流量儀表也是測量流量容積的一種有效儀表。它是利用流體流動過程中產(chǎn)生的差壓和流速之間所具有的一定關(guān)系來測定流量。當流體進入到差壓式容量儀表中時，節(jié)流元件的前后都會產(chǎn)生不同的靜壓力，而差壓式容量儀表可以通過測量這種靜壓力的差值來測定流體的流量。使用過程中，差壓式測量儀表還有彎管流量計、皮托管流量計之分。

2 熱工自動化儀表的故障及維修

作為熱工測量儀器，熱工自動化儀表在自動化電廠運作的過程中起到的作用不言而喻。所以，要想保障自動化電廠能夠按照合理的需求進行運轉(zhuǎn)，就必須保證這些熱工自動化儀表不會出現(xiàn)故障或損毀。任何的熱工自動化儀表出現(xiàn)問題，都可能導(dǎo)致自動化電廠系統(tǒng)的一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，進而導(dǎo)致整個自動化電廠的運作癱瘓，甚至可能形成安全隱患。雖然說現(xiàn)代科學技術(shù)讓這些熱工自動化測量儀表的可靠性大大提高，但是自動化電廠的實際運作過程中許多因素是無法掌控的。換句話來說，在使用過程中，任何環(huán)境因素或者外力因素的變化都會導(dǎo)致這些儀表發(fā)生故障，從而帶來安全隱患。一般來說，如果去除這些熱工自動化儀表本身具有的故障，可能出現(xiàn)故障的原因主要有儀表密封出現(xiàn)額外難題、維護和修理出現(xiàn)問題、儀器震動問題、認為破壞等。就概率來講，熱工自動化儀表的故障大部分是因為密封問題而產(chǎn)生。自動化儀表的電纜接線應(yīng)該是被密封處理的，以保證儀表內(nèi)部的電路不會因為雨水或者其他液體的浸入而產(chǎn)生故障。所以，在面對密封問題時，必須要切實注意密封處理的嚴密性，確保不會有液體進入電路中導(dǎo)致其產(chǎn)生故障。除此之外，還必須要保證這些熱工自動化儀表的進線電纜的接頭必須要相互匹配。在安裝的過程中，要按照一定的規(guī)范來擰緊密封接頭。否則，如果密封接頭暴露在外，勢必會造成一定的安全隱患。所以，通常情況下，如果在熱工自動化儀表安裝的時候不能夠確保安裝的嚴密性，則可以用硅膠和玻璃膠封死接口，以確保儀表的嚴密性。

3 結(jié)語

綜上，熱工自動化儀表具有嚴密性和精密性，在進行保管和維護過程中必須要慎之又慎。熱工自動化儀表是自動化電廠運行的主要依據(jù)，只有保障這些自動化儀表的正常運行，才能夠保障自動化電廠運行的安全性和可靠性。雖然說在實際作業(yè)過程中熱工自動化儀表的故障多源于密封不牢固，但也不排除人為破壞的可能。所以，在對熱工自動化儀表進行管理時，必須要形成系統(tǒng)，構(gòu)成體系，保證定期對熱工自動化儀表進行維護，且對維護結(jié)果予以驗證。

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[3]倪曉峰.淺議自動化儀表的日常維護及常見故障分析[J].廣西輕工業(yè)，2015，（5）.

[4]丘梅，黃世光，黃華祥.自動化在線檢測儀表在污水處理中的應(yīng)用[J].給水排水，2013，（5）.

Application Principle and Fault Maintenance of Thermal Automation Instrumentation

LIU Pengyu
(Natural Gas Branch of Daqing Petroleum and Natural Gas Company, Daqing 163000)

This article describes the several commonly used thermal automation instruments, and focus on analysis The principle of application of these thermal automatic instrumentation and the possible causes of internal failure to propose the corresponding fault maintenance recommendations, hoping to effectively avoid the use of these instruments in the process of some problems, so as to ensure the safety of automated power plant operation and economic .

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