陳曉雷

摘 要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，工業(yè)中的熱電偶自動系統(tǒng)得到了普及使用，也簡化了熱電偶的測溫過程，但是在應(yīng)用的過程中，熱電偶自動檢測系統(tǒng)中還是會存在一些問題。本文主要分析了熱電偶自動檢測系統(tǒng)的幾個常見問題，并以此為基礎(chǔ)，闡述了熱電偶自動檢測系統(tǒng)容易出現(xiàn)問題的主要原因，希望能夠?yàn)榧夹g(shù)人員溫度檢定的相關(guān)工作提供一些理論借鑒。

關(guān)鍵詞：溫度計量；熱電偶；自動檢測系統(tǒng)

引言

在人類生產(chǎn)生活的過程中，溫度作為能夠衡量物體特征的重要參數(shù)，會對生產(chǎn)生活的方方面面產(chǎn)生重要的影響。在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，常常需要對物體的溫度進(jìn)行監(jiān)控測量，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境能夠維持在標(biāo)準(zhǔn)的溫度下，而熱電偶作為溫度計中測定溫度的重要組成部分，在使用過程中也會出現(xiàn)一些常見問題，由此需要對問題的原因進(jìn)行充分研究，以便保障溫度計的功能得以被正常使用。

一、淺析熱電偶自動檢測系統(tǒng)的常見問題

（一）熱電偶測量時需要注意的問題

在工業(yè)生產(chǎn)活動中，熱電偶是一種能夠根據(jù)閉合回路中，產(chǎn)生的熱電勢差異來測量溫度的敏感元件。熱電偶可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電能，但這種熱電能指代的是熱電偶工作兩端溫度函數(shù)的差，而并不是工作兩端溫度差的函數(shù)，因此在使用過程中要注意這一點(diǎn)。其次，熱電偶生產(chǎn)材料中所含的成分和熱電偶兩端的溫度差，影響著熱電偶的材料能產(chǎn)生多少成分，但是并不受熱電偶外部結(jié)構(gòu)的影響。另外，熱電偶中熱電勢的強(qiáng)弱與其中的溫度差具有關(guān)聯(lián)，在熱電偶冷端溫度保持不變的情況下，熱電能就以單值函數(shù)的形式代表著工作端的溫度，在工業(yè)生產(chǎn)中測量溫度的時候，要將以上考慮到以上幾個方面的因素，以便提升對于測量過程中常見問題的認(rèn)識。

（二）自動檢測系統(tǒng)中常見的問題

自動檢測系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對于熱電偶的檢定，在這一過程中需要先將待檢測的熱電偶與標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶放入加熱爐中，繼而運(yùn)用感應(yīng)裝置對加熱爐升溫過程中，已經(jīng)到達(dá)檢定標(biāo)準(zhǔn)的熱電偶值進(jìn)行測量，最終系統(tǒng)在進(jìn)行溫度補(bǔ)償后，就可以得知熱電偶的真實(shí)數(shù)據(jù)值。在一系列的升溫恒溫過程中，自動檢測系統(tǒng)復(fù)雜的構(gòu)造內(nèi)便會出現(xiàn)各種問題，這些都會影響到最終溫度值的準(zhǔn)確判斷。首先，啟動熱電偶自動檢測系統(tǒng)后，軟件部分往往會出現(xiàn)故障問題，常見問題有軟件的參考端數(shù)值顯示為零或是提示出現(xiàn)異常的情況，這樣直到系統(tǒng)已經(jīng)啟動之后，檢測的溫度也會一直位于溫度的負(fù)偏差狀態(tài)[1]。其次，在檢定熱電偶時，如果某處出現(xiàn)故障情況，也會導(dǎo)致加熱爐的溫度難以上升，或者是在檢定期間發(fā)生數(shù)值表跳字，恒溫段功率曲線出現(xiàn)毫無規(guī)律可言的異常變動情況。另外，還有一種常見問題會出現(xiàn)在溫度已經(jīng)檢測完成的階段，通常表現(xiàn)為熱電偶的熱電動勢發(fā)生忽大忽小的變動，以上這些問題都是運(yùn)用熱電偶進(jìn)行測溫過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的，并且每一種問題造成的危害嚴(yán)重性都可大可小，在發(fā)生的階段如果不盡快采取有效的措施，便會導(dǎo)致最終檢定的溫度結(jié)果出現(xiàn)偏差，進(jìn)而限制熱電偶自動檢測系統(tǒng)檢定能力的提升。

二、淺析熱電偶自動檢測系統(tǒng)的原因分析

（一）熱電偶自身存在著問題

在自動檢測的系統(tǒng)中，熱電偶溫度計量器經(jīng)常被用來衡量與控制生產(chǎn)過程中的溫度變動情況，由此在運(yùn)行過程中起著重要的作用，同時也會因?yàn)樽陨碓蚨鸶鞣N問題。通常在溫度計量的過程中，會出現(xiàn)熱電偶的熱電動勢數(shù)值偏大或偏小的情況，在分析這種問題的原因時，應(yīng)當(dāng)明確從熱電偶的本身展開分析。一些熱電偶內(nèi)部的熱電極有著細(xì)且軟的特征，在運(yùn)行過程中容易發(fā)生變形情況，再加上熱電偶絲一旦發(fā)生變形或是扭曲的情況，勢必會引進(jìn)容易改變熱電特性的應(yīng)力，由此在測量溫度的過程中便會出現(xiàn)誤差。其次，熱電偶絲不僅有容易變形的屬性，在運(yùn)行過程中還容易遭受污染，污染與否可以通過觀察熱電偶絲的表面來分析，被污染的熱電偶絲通常會呈現(xiàn)發(fā)黑和變暗的特征，并逐步發(fā)生氧化的現(xiàn)象，在檢查的時候就應(yīng)當(dāng)注意到這個問題，這種污染可以通過清洗的方式來緩解。

熱電偶在工業(yè)生產(chǎn)過程中檢測溫度時，需要按照標(biāo)準(zhǔn)而經(jīng)歷一系列的流程，并且對于熱電偶插入加熱爐的深度也有著標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，要求側(cè)量端的位置不能越過檢測爐溫度最高的區(qū)域，通常要放置到加熱爐的中間。而在實(shí)際的生產(chǎn)活動中，熱電偶的位置常常會受到生產(chǎn)操作的影響，出現(xiàn)插入過深或略淺的情況，如果在加熱爐沒有封堵好的前提下，熱量的流失便會影響到溫度檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。由此，在檢查過程中要兼顧到熱電偶內(nèi)部與外部的各項變動情況，以便及時檢查熱電偶是否出現(xiàn)被污染或是插入加熱爐深度不合理的現(xiàn)象，以便科學(xué)選取軟件自動補(bǔ)償?shù)姆绞?，結(jié)合參考端的溫度來自動衡量出最接近真實(shí)溫度的數(shù)值[2]。

（二）測量溫度時跳表的原因

在熱電偶測量溫度的時候，加熱率的溫度會出現(xiàn)會發(fā)生以跳表為主的各種問題，這時就需要從多個方面展開分析，仔細(xì)考證是否存在著多種原因?qū)е聠栴}的出現(xiàn)。在檢查軟件中的 PID參數(shù)是否被更改后，就應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)檢查加熱爐內(nèi)是否出現(xiàn)了故障問題，首先應(yīng)當(dāng)將加熱爐內(nèi)部的溫度調(diào)節(jié)至1000℃左右，并讓此溫度保持半個小時時間，接著要觀察爐內(nèi)放置的熱電偶參考端以及保護(hù)接地線之間的交流電壓數(shù)值，檢測數(shù)值是否超過了標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的100V，以此來判斷加熱爐是否出現(xiàn)外殼接地的情況。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，如果加熱爐出現(xiàn)外殼接地的情況，并且同時伴隨有電壓超過100V的現(xiàn)象產(chǎn)生，就要觀察數(shù)值表中的數(shù)字還能否保持穩(wěn)定，如果幾個條件都不能滿足，就基本可以判斷加熱爐已經(jīng)發(fā)生漏電的情況，此時就應(yīng)當(dāng)盡快更換檢測系統(tǒng)溫度的加熱爐設(shè)備，以保障生產(chǎn)活動的正常進(jìn)行。

其次，如果熱電偶在檢測時出現(xiàn)了數(shù)值跳動快并且難以穩(wěn)定的情況，還需要注意周圍是否應(yīng)用了容易對熱電偶產(chǎn)生干擾的高頻設(shè)備或大型設(shè)備，并且積極調(diào)控過程中設(shè)備的使用情況，以便合理選取測溫過程中需要用到的設(shè)備[3]。另外，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，運(yùn)行時間的延長也會導(dǎo)致運(yùn)行功率的增加，進(jìn)而增加線路當(dāng)中存在的電流值，在功率與電流增加的情況下，會引發(fā)系統(tǒng)接點(diǎn)的打火現(xiàn)象，從而對加熱爐實(shí)際功率的測定產(chǎn)生影響，自然也會造成溫度測定值出現(xiàn)不尋常的波動情況。技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意生產(chǎn)運(yùn)行過程中是否出現(xiàn)功率不正常波動的情況，以便及時判斷加熱爐是否出現(xiàn)線路接觸不良的情況，從而快速檢查加熱爐內(nèi)電路的全局運(yùn)行情況，盡快調(diào)整好各線路的故障情況。

（三）溫度始終無法穩(wěn)定的原因

應(yīng)用熱電偶自動檢測系統(tǒng)測量溫度時，會出現(xiàn)系統(tǒng)溫度始終難以穩(wěn)定或是出于負(fù)偏差的情況，通常要先對系統(tǒng)中的硬件進(jìn)行檢查。檢查硬件時首先要判斷硬件的連接是否出現(xiàn)了問題，繼而運(yùn)用系統(tǒng)來檢查計算機(jī)通訊以及通訊設(shè)備是否正常運(yùn)行，再接著對加熱爐進(jìn)行統(tǒng)一檢查。檢查加熱爐時，要先觀察加熱爐內(nèi)的電源接線是否存在冒火花的現(xiàn)象，以便判斷加熱爐是否出現(xiàn)了故障，之后可以用測量儀器對加熱爐內(nèi)的電阻進(jìn)行測量，通過觀察電阻能否正常穩(wěn)定在20Ω左右，以此來判斷加熱爐是否被燒壞，繼而實(shí)現(xiàn)故障問題排查的整個流程，實(shí)現(xiàn)問題檢定過程的精簡化，檢測效果的最大化。

三、結(jié)束語

綜上所述，隨著社會工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，未來勢必會對生產(chǎn)速度及生產(chǎn)效率有更高的要求，也決定著自動化程度發(fā)展前景的廣闊性。當(dāng)前，要在設(shè)計與使用自動化系統(tǒng)上加大研究的力度，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用的時候，著重分析溫度計量過程中與熱電偶和自動檢測系統(tǒng)相關(guān)的問題，進(jìn)而對測溫過程中各結(jié)構(gòu)部件的使用性能展開分析，合理分辨熱電偶的正確使用方式，以此保證在生產(chǎn)生活中的合理應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]李良. 溫度計量中熱電偶與自動檢測系統(tǒng)中的相關(guān)問題探討[J]. 魅力中國， 2016（20）.

[2]張寧. 溫度計量中熱電偶與自動檢測系統(tǒng)有關(guān)的幾個問題[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2015（13）：56-57.

[3]武雪寶. 淺析溫度計量中熱電偶與自動檢測系統(tǒng)的相關(guān)問題[J]. 中國科技投資， 2017（18）.