热电偶在宝钢“2030新增冷轧连退工程”中安装实例

    0 引言

    热电偶作为工业测温中最广泛使用的温度传感器之一，由于其无法替代的优点成为工厂里常用的温度测量仪表。 与铂热电阻一起，约占整个温度传感器总量的 60%，热电偶通常和显示仪表等配套使用，直接测量工厂生产过程中-40～1800℃范围内的液体、蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

    热电偶因其结构简单，往往被误认为“热电偶两根线，接上就完事”，其实并非如此。热电偶的结构虽然简单，但在使用中仍然会出现各种问题。 例如：安装或使用方法不当，将会引起较大的测量误差，甚至检定合格的热电偶也会因操作不当，在使用时不合格，在渗碳等还原性气氛中，如果不注意，K型热电偶也会因选择性氧化而超差。

    为了提高测量精度，减少测量误差，延长热电偶使用寿命，要求使用者不仅应具备仪表方面的操作技能，而且还应具有物理、化学及材料等多方面知识。本文根据宝钢“2030新增冷轧连退工程”炉内热电偶安装的实践经验，主要针对连退工程炉区热电偶安装基本注意事项进行了阐述，为以后类似的安装提供参考。

    1 热电偶概念及工作原理

    1.1 热电偶概念

    热电偶是一种感温元件，属于一次仪表，它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号，通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度。 工业测温用的热电偶，其基本构造包括热电偶丝材、绝缘管、保护管和接线盒等。两种不同成份的均质导体为热电极，温度较高的一端为工作端，温度较低的一端为自由端。

    1.2 热电偶工作原理

    热电偶有B、S、K、T、E 等多种分度号 ，在实际应用中 ，首先必须选用与热电偶相配套的补偿导线将热电偶冷端延伸到控制室，然后再与变送、显示、记录、调节仪表或数据采集卡等设备相连，系统原理框图如图所示。

    热电偶测温的基本原理是工作端与自由端组成闭合回路，当两端存在温度梯度时，回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在热电动势，测得热电动势后，即可知道被测介质的温度。

    2 热电偶正确安装的意义

    宝钢“2030新增冷轧连退工程”中，为了保证工艺所需的退火周期，更好的清除带钢应力，在整个退火机组中退火炉中各种检测和控制仪表的工艺参数尤为重要，主要包括：退火炉炉内温度监视，温度调节控制输出上下限幅，各段炉温控制自动启动/停止等。 加热炉段设置了 108 套热电偶，均热炉段中设置有12 套热电偶。 该工程选用的是法国进口的热电偶。在炉内每一列辐射管中有两根辐射管配备热电偶，用于控制及安全预警。两根热电偶的温度监测数据中较高的参与闭环控制，当其中一根损坏时，将发生报警，同时可以利用另一根继续生产。热电偶安装的形式是金属软管型，螺丝固定于相应的辐射管上。