温度测量仪表标准作业指导书

温度测量仪表标准作业指导书

一、目的

细化和量化温度测量仪表设备的安装、故障排除和校验维护，使温度测量设备正确稳定运行。

二、范围

热电偶、热电阻、双金属温度计等温度测量仪表的安装，维护和故障排除作业

三、作业流程图

四、标准作业指导

第一部分:温度测量仪表安装----以热电偶安装为例

1、作业准备

、作业材料

、热电偶测温原理及结构

1)热电偶测温原理

热电偶测温原理是基于赛贝尔效应，即两种不同成分的导体两端相连构成回路，若两连接端温度不同，则在回路内产生热电流，形成热电势。这个回路产生

的热电势由接触电势和温差电势组成。由于导体材料一定，热电偶产生的热电势

实际上是热电偶两端温度的函数，而且只与温度有关。

2)热电偶的结构

常用的热电偶是由热电极（热偶丝）、绝缘材料（绝缘管）和保护套管等部分构成的。

常用热电偶可分为标准热电偶和非标准热电偶两大类。标准热电偶有国家标准的热电势与温度、容许的误差、标准分度表等。我国从1988年1月1日起，热

电偶全部按IEC国标生产，并指定S、R、B、K、E、J、T7种标准化热电偶为我国

统一设计型热电偶。非标准型热电偶则一般用于特殊场合，国家并没有统一制定

严格的标准。

、热电偶的选型

具体选型流程为：型号的选择—分度号的选择—防爆等级的选—精度等级的选择—安装固定形式的选择—保护管材质的选择—长度或插入深度的选择。

在选择热电偶的时候，要根据所要求的使用温度范围、所需精度、使用气氛、测定对象的性能、响应时间和经济效益等综合因素进行参考。

1）选择测量精度和温度测量范围。

使用温度在1300℃~1800℃，要求精度比较高时，一般选用B型热电偶；

要求精度不高，气氛又允许可用钨铼热电偶，高于1800℃一般选用钨铼热电

偶；使用温度在1000℃~1300℃要求精度又比较高可用S型热电偶和N型热电

偶；在1000℃以下一般用K型热电偶和N型热电偶，低于400℃一般用E型

热电偶；250℃以下及负温测量一般用T型电偶，在低温时T型热电偶稳定而

且精度高。

2）使用环境气氛的选择。

S型、B型、K型热电偶适合于强的氧化和弱的还原气氛中使用，J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛，J型和T型热电偶适合于弱氧化和还原气氛，若使

用气密性比较好的保护管，对气氛的要求就不太严格。

3）选择耐久性及热响应性。

线径大的热电偶耐久性好，但响应较慢一些，对于热容量大的热电偶，响应就慢，测量梯度大的温度时，在温度控制的情况下，控温就差。要求响应时间快又要

求有一定的耐久性，选择铠装热电偶比较合适。

4）测量对象的性质和状态对热电偶的选择。

运动物体、振动物体、高压容器的测温要求机械强度高，有化学污染的气氛要求有保护管，有电气干扰的情况下要求绝缘比较高。

2、热电偶的安装

、介质温度的测量

测量介质温度的热电偶通常采用插入式安装方法，配保护套管和固定装置，保护套管直接与被测介质接触。

、基本安装形式

根据固定装置结构的不同，一般采用以下几种安装形式：

1)固定装置为固定螺纹的热电偶，可将其固定在有内螺纹的插座内，它们之间的垫

片作密封用。

2)固定装置采用活动紧固装置，如无固定装置的热电偶（需另外加工一套活动紧固

装置），其安装形式如图2所示。热电偶安装前缠绕石棉绳，由紧固座和紧固螺

母压紧石棉绳，以固定热电偶。这种形式只适用于工作压力为常压的情况下，其

优点是插入深度可调。

3)固定装置为法兰的热电偶，可将其法兰与固定在短管上的法兰用螺栓紧固，他们

之间的垫片做密封用。其安装形式如图3所示。

4)保护套管采用焊接的安装方式，用于测量高温高压主蒸汽管蒸汽温度的铠装热电

偶，采用焊接套管短插的安装方式。电站专用的中温中压和高温高压热电偶，其

保护套管采用焊接安装方式。热套热电偶的焊接为使热电偶的三角锥面能可靠地

支撑在管壁孔上，可在管壁上先钻一个φ38的孔，再扩大到φ42并要求同心，

扩孔深度从内壁起到φ42孔底为10mm，根据被测管道壁厚的不同，选择对应的

安装套管长度。

5)铠装热电偶采用卡套装置固定，铠装热电偶浸入被测介质的长度，应不小于其外

径的6~10倍。

3、现场安装热电偶遵守原则

、热电偶的测量端应处于能够真正代表被测介质温度的地方，避免装在炉门旁边或加热物体距离过近，尽量避免在阀门,弯头及管道和设备的死角附近装设热

电偶。

、热电偶应有足够的插入深度。在实际测温过程中，如热电偶的插入深度不够，

将会受到与保护管接触的侧壁或周围环境的影响而引起测量误差。热电偶的套

管插入介质的有效深度（从管道内壁算起）为：介质为高温高压主蒸汽，当管

道公称通径等于或小于250mm时，有效深度为70mm；当管道公称通径大于

250mm时，有效深度为100mm。对于管道外径等于或小于500mm的汽、气、液体

介质，有效深度约为管道外径的1/2；外径大于500mm时，有效深度为300mm。

对于烟、风及风粉混合物介质，有效深度为管道外径的1/3~1/2。此外，热电

偶保护管露在设备外的部分应尽可能短，最好加保温层，以减少热损失。

、当热电偶插入深度超过1m时，应尽可能垂直安装，否则应有防止保护套管弯

曲的措施，例如加装支撑架或加装保护管。

、对于承受压力的插入式热电偶，采用螺纹或法兰安装方式时，必须严格保证其

接合面处的密封。为此，各接合面先使用凡尔砂和专用磨具进行研磨、擦净，并

垫入垫片。金属垫片和热电偶的丝扣部分应涂擦防锈或防卡涩的涂料，以利于拆

卸。带固定螺纹的热电偶，在安装时应使用合适的扳手，以防安装中损坏六角螺

母。紧固时，可用管子加长扳手的力臂，切勿用手锤敲打，以免震坏热电偶。

、安装在高温高压汽水管道上的热电偶，应与管道中心线垂直，低压管道上的热

电偶倾斜安装时，其倾斜方向应使感温端迎向液体。

、水平装设的热电偶，其接线盒的进线口一般应朝下，以防杂物等落入接线盒内，

接线后，进线口应进行封闭。热电偶在接线时应注意极性。若必须在隐蔽处装设

热电偶时，应将其接线盒引至便于检修处。

4、管道安装热电偶技术要求

、安装热电偶时，应尽可能保持垂直，以防保护管在高温下产生变形。

、热电偶安装地点应尽量避开强磁场、电场等外来干扰。