热电阻的维修规程

一、概述

1、热电阻的工作原理

几乎所有的导体和半导体的电阻率都随其本身温度的变化而改变，并且有一

个确定的数值，这种物理现象称为“热电阻效应”。如果我们能够找到或已经知

道热电阻的阻值与温度变化的对应关系，便可用电测仪表通过电阻值的测量，达

到测量温度的目的。利用这一原理制成的温度测量元件称为热电阻或热敏电阻，

热电阻是用细金属丝均匀地双绕在由绝缘材料所做成的骨架上而制成的。一般热

电阻的电阻值与温度的关系可用下式表示

Rt=R0(1+At+Bt2+Ct3+……)

或  Rr=R0[1+α(t-t0)]

式中:

Rt——为 t℃时的电阻值（Ω）；

R0——为 0℃时的电阻值（Ω）；

α——为电阻的温度系数（1/℃）；

A、B、C……为有关的分度常数。

热电阻是应用较多的测温元件，通常用于测量—200℃～500℃的温度测量范围。

2、热电阻的功能

热电阻作为测温元件具有测温稳定，准确度高、响应速度快，抗腐蚀性好，

耐撞击能力强等特点。工业生产中正是利用了热阻的这些特点将所要监视的温度

点通过感温元件的热电特性把温度物理量变成电信号，极容易的远传并以真实温

度值显示出来，从而使运行人员实时观测和了解整个介质运行工况，以指导运行

人员正确操作。我公司测温元件有很大部分采用的是金属铂电阻作为一次测量元

件来实现温度信号的远传，二次显示，重要辅机的温度监视以及保护。

3、热电阻的结构

通常热电阻温度计是由热电阻(由感温元件构成的相应部分)、连接导线和测

温仪表等组成。而热电阻是由电阻体（也称感温、敏感元件）、引出线、绝缘套

管等部件组成。对于用作热电阻的材料，如电阻丝、骨架(或称支架)、引线、套

管和热交换介质以及制作工艺等等，都有一定的要求。

3．1 阻丝要求：

3.1.1 大的温度系数，一般以α表示温度系数。 3.1.2  大的电阻率 3.1.3  小的热容量

3.1.4 温度的物理性质

3.2 骨架的要求：

为了保证电阻温度计的测量精度，骨架的要求有：

3.2.1 壳体膨胀系数与电阻丝膨胀系数之差较小，并有良好的绝缘性和足够的机

械强度。

3.3 引线、介质和套管的要求：

3.3.1 为了减少附加电阻的影响，感温元件接至测量导线的引线要求热电势小，

化学性质稳定。

下图为热电阻的结构示意图

二：技术规范

1、本规程依据以下规范性文件及图纸资料形成：

《电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置篇)》

《热工仪表及控制装置检修运行规程》

设备制造厂图纸，质量保证书，安装和使用说明书。

2、技术要求 ：  2.1 热电阻的外观应满足下列要求：

2.1.1 各部分装配应正确、可靠、无缺件。 2.1.2  不得断路、短路。 2.1.3  感温元件不得破裂，不得有显著的弯曲现象（不可拆卸的热电阻不作此

项检查）。

2.1.4  保护管应完整无损，不得有凹痕、划痕和显著锈蚀。

2.1.5  外表涂层应牢固。

2.1.6  热电阻应有铭牌，铭牌应具有以下标志：制造厂、热电阻型号、分度号、

允许偏差登记、适用温度范围、出厂日期及制造计量器具许可证标志。

2.2 当环境温度为 15～35℃、相对湿度不大于 80%时，铂热电阻的感温元件与保护管之间以及多支感温元件之间的绝缘电阻应不小于 100MΩ；铜热电阻应不小于 50MΩ。

2.3 热电阻实际电阻值对分度表标称电阻值以温度表示的允许偏差见下表。

2.4 电阻温度系数α与标称值的偏差应符合下表Δα的规定。

2.5 铂热电阻应充分稳定，在上、下限温度各经受 250h 后，其 0℃电阻值的变化量换算成温度值不得超过下表的规定。

三：日常维护

1、维护内容

1.1 感温元件日常检查和维护：

1.1.1  检查项目：

1.1.1.1    保护套管的检查和试验是否完好。

1.1.1.2    感温元件及其绝缘的检查是否合格。

1.1.1.3    外观总体检查是否完整。

1.1.1.4  接线端子检查,是否有松动腐蚀,是否完整,螺丝是否齐全.

1.1.1.5  检查设备有无标牌,是否准确,清晰.

2.1 检查质量标准：

2.1.1  保护管应随主设备大修进行检查后,还应定期进行检查,不应有破损、砂眼、腐蚀和断痕。

2.1.2  测温元件不应有裂纹、脱层、磨损，表面是否光洁，热阻的接线标记是否清晰，测温元件校验应合格。

2.1.3  接线盒的密封件应完好并能够做好防止接线端子短路情况的发生。

2.1.4  测温元件应有设备标牌,且详细清晰。

2、维护方法

2.1   保护套管的外观检查磨损情况.

2.1.1 外观检查：使用管钳子或扳手将感温元件保护管拆下,检查保护管不应有弯曲、扭斜、压偏、堵塞、裂纹、沙眼及严重腐蚀和磨损等缺陷。对于焊接于管道上的元件保护管,由于受制于无法拆卸,应利用大小修的时间对保护管进行检查和维护。

2.2   热电阻绝缘系数检查

2.2.1 检查感温元件的绝缘系数必须大于 20MΩ,使用万用表电阻挡分别测量热电阻两接线极对电阻外壳的绝缘电阻,并且测得电阻值分别大于 20MΩ为合格。或用 250V 摇表进行测量热电阻每个极和地之间电阻大于 20MΩ.在使摇表进行测量时严禁把热电阻两极接入摇表的两侧两端,以免击穿热电阻,使热电阻损坏。

2.3   热电阻外观总体检查

2.3.1 直观检查热电阻的外观完整性,其外观整体应完整,防腐层无脱落,热电阻接线盒无裂痕,密封良好,固定螺丝齐全。

2.4  用于压力测温介质中的套管，应由金属室进行金属检查。材料的钢号应符合规定要求，并应做耐 1.25 倍于工作压力的严密性试验（1 分钟内不应泄漏），套管内不应有任何杂质。

2.5  感温元件的绝缘瓷管应光滑完整，热电阻丝应无损伤、紊乱、腐蚀等现象。室温 20℃时，感温元件之间（双支或多支）及元件对外壳之间的绝缘电阻应大于 20MΩ（用 250V 摇表）。

2.6 校验与调整：

校验现场用热电阻现在通常采用的是热电阻测温元件自动校验仪。校验方法是将标准热电阻和被检热电阻的测量端插入石英玻璃管，将它们插入油槽内的同一深度，并且将温场调整比较均匀，用电测装置分别测出标准热电阻和被检热电阻的 0℃与 100℃的热电阻之比，以确定被检热电阻的误差。

2.6.1 标准室检定热电阻校验仪主要包括以下设备：

2.6.1.1    微型计算机（装设系统软件对采集的数据进行整理、计算，出具校验报告）。

2.6.1.2    冰瓶（冷端恒温器）。

2.6.1.3    检定测控仪（把检测信号输送到数字万用表的测量输入端）。

2.6.1.4  检定控温伺服器（给水槽或油槽提供加热电流进行恒温和调温控制）。

2.6.1.5    恒温油槽或水槽。

2.6.1.6    二等标准电阻温度计。

2.6.1.7  冰点恒温器。

2.6.1.8  标准热电阻。

2.6.1.8    数字万用表。

标准室工业用热电阻检定装置系统组成框图

2.6.2    操作方法：

由于本规程检定热电阻装置是采用 VST.R-2002 工业热电阻自动检定装置，可以方便的进行各有关数据的输入，数据文件建立，热电阻自动检定的设置，自动控制的投入；检定槽温场的测试，标差重复性的测试，准度验证并进行检定结果显示、打印。2.6.2.1   检定被检热电阻 0℃的电阻值。

2.6.2.2    制作冰点，即冰水混合物。

2.6.2.3    把石英玻璃管插入冰瓶内，并在石英玻璃管内倒入约 2 厘米高度的油，使石英玻璃管内的温度均匀。

2.6.2.4  被检热电阻插入石英玻璃管内，然后连接信号线。

2.6.2.5  检定被检热电阻 100℃的电阻值。

2.6.2.6  把石英玻璃管插入标准油槽内，并在石英玻璃管内倒入约 2 厘米高度的油，使石英玻璃管内的温度均匀。

2.6.2.7    被检热电阻插入石英玻璃管内，然后连接信号线：检查测温元件自动检定系统各部分设备是否正常工作，最后投入热阻检定装置。

2.6.2.8    检查测温元件自动检定系统各部分设备运行是否正常，正常后投入检测系统运行。

2.6.2.9    设定热电阻的检定温度点，可以按照国家检定规程进行设定，规程规定 0℃和 100℃为热电阻必检点，即纯度检定。也可以根据实际需要设定温度检定点，可以连续设定，也可以单点设定。

2.6.2.10   温度点设定好后，将被检电阻及标准电阻进行编号，以便在检定打印报表中进行对应。然后投入系统运行。

2.6.2.11   检定完成后把所有的检测数据以文件的形式存于计算机的硬盘中，并可打印输出。

3、维护周期

3.1 检修结果及检修周期：

3.1.1  对于 B 级铂热电阻的电阻值取到小数点后第三位，温度系数取到小数点后第六位；A 级铂热电阻的电阻值取到小数点后第四位，温度系数取到小数点后第七位。

3.1.2  对符合《热电阻检定合格标准规则》规定的热电阻判断为合格，反之为不合格。3.1.3  当热电阻的电阻系数ａ的偏差超过允许值，但在 0℃、100℃和上限温度点的电阻值均符合允许偏差的规定时，则该热电阻判断为合格，反之则为不合格。

3.1.4  经检定符合本规定要求的热电阻和感温元件发给检定证书；不符合本规程要求的发给检定结果通知书。

3.3.5  热电阻的检定周期，应根据具体情况规定，最长不超过一年。

3.3.6  对于随机损坏的热电阻元件,在更换的时候也必须经过校验合格后方可安装使用。

4、验收标准

4.1 测温元件保护管应随主设备大小修进行检查外，还应作不定期的检查，对检修后的测温元件验收时应符合下列标准。

4.1.1 测温元件不应有裂纹、脱层、磨损，表面应光洁，热阻的接线标记应清晰，测温元件校验应合格,且有校验鉴定证书。

4.1.2 接线盒的密封件应完好,并不应有热电阻两极接线端子短路情况的发生。

4.1.3 接线端子螺丝应完好,螺纹不应有损伤,接线柱应光洁,不应有氧化层附着。

4.1.4 检修后的测温元件上应有设备标牌,标牌内容应清晰。

5、危险点分析

5．1 在测温元件的检修过程中存在着以下几点危险

5.1.1 测温元件在长期高温潮湿的环境下工作,会被氧化腐蚀,锈蚀。在拆卸的时候一定要轻拆慢卸,严禁用力过大,损坏元件或拆折保护管,使故障扩大。

5.1.2 在拆卸测温元件时,首先要检查保护管有无泄漏的可能,以防介质喷出造成对人身的伤害。

5.1.3 在测温元件检查的过程中,多数测点是在高空中作业,作业时要防止高空坠落。

5.1.4 在测温元件的检查过程中,由于在拆卸的器件都比较小,作业时要防止高空落物伤人。

5.1.5 在进行测温元件的检查工作中,要查清检查点信号的去处和作用,以防造成由于信号的中断或波动,使保护动作,设备跳闸误动.

5.1.6 在元件的拆卸过程中还要防止机械伤人,使用工具过程中要遵守工具使用规则,正确使用工具.

6、注意事项

6.1 在热电阻检修后，回装的过程中有以下安装工艺要求：

6.1.1  温度元件的安装应装有保护外套。

6.1.2  在同一处的温度取样孔中有多个测温元件时,如有参与调节控制的取样点应选择在前,不要将电缆接错。

6.1.3  热电阻的套管插入介质的有效深度为：当管道的公称通径等于或大于250mm，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。

6.1.4  对于承受压力的插入式测温元件，采用螺纹或法兰安装方式时，必须严格保证其结合面处的密封。

6.1.5  水平装设的热电阻，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。

6.1.6  元件安装后，应进行补充保温，以防散热影响测温准确。

四 设备巡检

（一）、   巡检内容

1、检查设备卫生情况

2、检查设备外观有无破损，是否有松动，脱落情况。

编写要求：列出本系统（或设备）需要巡检的内容

（二）、   巡检点号（确定设备巡检路线，将该设备在整体路线中的点号列出）周期相同的设备统一编制巡检路线（此工作另外完成），本部分需编写巡检出巡检路线号和本系统（或设备）在此路线中的次序号。

1、对于热控的测温元件，由于测点多，设备小、分布广的特点应按大系统的巡检路线方便的进行巡检，无法进行单独划分巡检路线。

（三）、   巡检周期

根据设备的具体情况和重要程度确定巡检周期，周期相同的设备统一编制巡检路线（此工作另外完成），

1、巡检周期建议一周两次

（四）、 发现问题处理方式

1）确定问题程度

1、测温元件经常发生的故障有以下几点：

1.1 温度测量不准确，高低飘忽不定。这种情况的出现多是由于接线松动或是电阻引线连接不实造成。

A：简单处理

1.2 测量偏高或偏低。这种现象多是由热电阻本身特性发生了改变引起的。需更换元件。D：转入检修1.3 测量值最大或是最小。这种现象是由热电阻断路或短路造成。D：转入检修

2）汇报（点检长、值长、主管经理）巡检人员在对各系统巡检时，如果发现上一部分所列的任一现象，应做好巡检记录，详细描述故障现象，作出故障判断。在巡检过程中如果发现上一部分中1、2、3 类现象，汇报点检长，点检长作出处理方案，对故障进行处理，消缺。如果巡检发现故障不在上一部分所列内容中，则应记录故障现象，对故障现象详细描述汇报，以便作出事故判断，作出处理方案。对于在 DCS 画面显示，参与主辅机保护的测温元件，如果出现故障应逐级汇报，做好处理措施后进行消缺。

3）确定处理方式（A：简单处理，B：维持运行，C：停机待检，D：转入检修）

1、温度测量不准确，高低飘忽不定。

故障产生原因：这种情况的出现多是由于接线松动或是电阻引线连接不实造成。处理方法：紧固接线,端子. A：简单处理

2、测量偏高或偏低。

故障产生原因：这种现象多是由热电阻本身特性发生了改变引起的。处理方法：需更换元件。D：转入检修

3、测量值最大或是最小。

故障产生原因：这种现象是由热电阻断路或短路造成。

处理方法：需更换元件。D：转入检修

4）分析及总结汇报

编写要求：根据对问题的检查、处理过程，分析问题产生原因，向主管人员汇报并上报。本部分编写初期依据设备说明书及编写人员经验编写，设备调试阶段运行后及时进行调整和补充。

五 设备检修

（一）、   检修周期

编写要求：

1、大修（A 类）周期：

1.1  随机组大修的时间进行。

2.中修（B 类）周期：

2.1  随机组中修时间进行。

3、小修（C 类）A、B、C 周期：

3.1  随机组小修的时间进行。

4、附属装置的检修周期无

5、定检设备的定检周期无

（二）、   检修项目

编写要求：

1、大修（A 类）项目：

1.1 大修机组所有的热电阻测温元件 100％进行校验。

1.2  大修机组所有热电阻测量容易引起磨损的保护管进行更换。

1.3  大修机组所有热电阻接线端子氧化或锈蚀的螺丝进行更换。

1.4  大修机组所有热电阻信号线电缆进行检查，如破损或虚接等原因的则进行更换。

2、中修（B 类）项目：

2.1  中修机组参与保护的热电阻测温元件进行校验。

2.2  中修机组参与调节的热电阻测温元件进行校验。

2.3  中修机组所有热电阻测量磨损严重的保护管进行更换。

2.4 中修机组中所有热电阻接线端子氧化或锈蚀严重的螺丝进行更换。

2.5 中修机组中所有热电阻信号线电缆进行检查与更换。

3、小修（C 类）项目：

3.1 小修机组中参与炉保护和机保护的热电阻测量元件进行校验。

3.2 抽检小修机组中热电阻测量容易引起磨损的保护管，如果磨损严重则进行更换，否则不需要更换。

3.3 小修机组中的热电阻接线端子进行检查。

3.4 小修机组中的热电阻信号线电缆检查。

4、临时检修（D 类）：

4.1 处理机组正常运行时处理不了的缺陷。

（三）、危险点分析及注意事项

1、危险点分析

1.1 校验热电阻过程中容易引起烫伤。

2.1 在就地拆缷热电阻时高空坠落。

2.2 在就地拆缷热电阻时高空落物伤人。

2.3 拆缷完热电阻后，信号线容易接地。

2、注意事项

2.1 拆卸热电阻过程中精神要高度集中谨慎，禁止高空落物。

2.1 精神恍惚或身体状态不佳禁止登高作业。

3、安全措施

3.1 在高空中拆缷热电阻时要系好安全带，并将安全带系在牢固处。

（四）、检修准备工作

1、 检修前准备工作

1.1 查阅设备档案了解设备的运行状况。

1.2 记录运行中所发现的缺陷和异常(事故)情况。

1.3 查阅上次检修总结报告和技术档案；

1.4 准备好检修时所需要的工具和材料。工具及材料同检查项目一致。

2、检修条件

2.1 本体设备开始检修时，才允许热电阻进行拆缷。

3、图纸资料

1.1 热电阻所属设备的系统图纸。

1.2 不同型号的热电阻分度表。

4、备品、配件

5、配件

6、仪器．仪表和工具

6.1      检定炉（加热温场）

6.2      冰瓶（冷端恒温器）

6.3      检定测控仪（把检测信号输送到数字万用表的测量输入端）

6.4      检定控温伺服器（给检定炉提供加热电流）

6.5      微型计算机（装设系统软件对采集的数据进行整理、计算，出具校验报告）

6.6      标准热电阻

6.7      数字万用表

6.8      一字或十字螺丝刀

6.9      管钳子

7、安全措施、技术措施、组织措施编写安全措施

1)、检修工作前必须办理工作票

2）、准备必要的安全工器具

3）、作业过程中应观察好周围的环境

4）、高处作业要极系安全带

5）、工作人员必须穿绝缘鞋，着装符合安规要求

技术措施

1）、查找相关的技术资料

2）、检修前应根据具体情况制定详细的检修方案

3）、详细阅读本规程

组织措施

1）、工作前应组织制定检修工作方案

2）、安排好检修工作负责人

3）、并做好工程进度、施工情况和安全作业的监督工作。

五、检修方法（步骤）及验收标准

1、      围栏设置无

2、      工具摆放

2.1      把检修需要的工具放入工具袋里进行检修工作。

3、      检修方法（步骤）

1）检查步骤

① 热电阻信号线检查。

② 热电阻接线端子检查。

③ 热电阻和保护管检查。

2）确定存在问题

① 热电阻信号线破损，需要更换。

② 热电阻接线端子螺丝锈蚀或氧化，需要更换。

③ 热电阻保护管磨损严重，需要更换。

3）检修（校验）方案

见上一章节日常维护的校验与维护一节

4）拆卸步骤

① 在现场用十字或一字螺丝刀解下连接导线，将电缆从接线端子盒内取出。

② 在现场用管钳子松开热电阻保护卡套，将热电阻连同保护管从测量取样孔

处取出。

③ 回到检修间用管钳子松开热电阻保护套管，将热电阻从保护套管中取出。

5）检修工艺

① 将磨损严重的热电阻保护套管进行更换，更换后热电阻保护管表面无磨损。

② 将热电阻元件按校验步骤进行校验，校验后热电阻测量准确，符合 0.5 精

度等级。

③ 更换热电阻接线端子锈蚀或氧化的螺丝，更换后的螺丝光滑无损。

6）回装步骤

① 在检修间将热电阻装回保护套管里，用管钳子将保护套管紧固。

② 在现场将热电阻连同保护套管插入测量处，用管钳子将保护卡套坚固。

③ 在现场将信号电缆插入热电阻接线端子盒内，用十字或一字螺丝刀接上信

号电缆并坚固。

7）调试方案

① 接线正确后，在显示画面上看测量是否准确。

8）验收标准

参与保护的热电阻温度元件热执行三级验收校准。三级验收分别为检修单位

验收、点检长验收、专业主管验收。其它的热电阻温度元件执行二级验收，二级

验收分别为检修单位验收、点检长验收。

上述各步骤每步均应有相应的验收标准。