熱電対が損傷しているかどうかを判断するには、外観、電気性能、測定精度などの多方面から着手する必要があり、以下はシステムの検査方法と手順である:
一、外観と構造検査
偶糸と保護管の観察
熱電対保護管に亀裂、変形、腐食穿孔(特に高温または腐食性環境で使用される熱電対)があるかどうかを確認し、保護管が破損すると、偶糸の酸化や短絡を引き起こす可能性がある。
保護管の末端をはがし、偶糸に破断、溶断、黒酸化現象が存在するかどうかを観察する:貴金属偶糸(例えばS型、R型)は酸化後に表面が暗くなり、卑金属偶糸(例えばK型、J型)は酸化後にさびや脆化が現れる可能性がある。
コネクタボックスとケーブルチェック
配線ボックスを開けて、端子が緩み、酸化またはアブレーションしていないか、ケーブル絶縁層が破損していないか、溶接点が脱落していないか(特に溶接式熱電対)を検査する。
補償ワイヤ接続の場合は、ワイヤ型番と熱電対の整合性(例えばK型熱電対にK型補償ワイヤを配設する必要がある)を確認し、型番のミスマッチによる測定偏差を回避する必要がある。
二、電気性能試験
オンオフ性検出(マルチメータ法)
マルチメーターをオームレンジ(Ω)に調整し、熱電対と回路の接続を切断し、それぞれ2本の偶数ワイヤの抵抗値を測定する:
抵抗値が無限大であれば、ダイワイヤの破断を説明し、交換する必要がある、
抵抗値が0Ωに近い場合、偶糸短絡が存在する可能性がある(保護管内に金属屑があるか、湿気があるかどうかを検査する必要がある)。
ねつでんりょくそくてい
高精度ミリボルトメーター(またはマルチメーターのミリボルトレンジ)を使用して、冷端(配線ボックス)で熱電対の熱電位を測定する:
熱電対分度表(例えば、K型熱電対は25℃で約1.000 mV)を参照すると、実測値と理論値の偏差が許容誤差範囲(例えば、K型±2.5%または±2.5 mV)を超えると、偶糸が老化したり変質したりする可能性がある。
同型番の正常熱電対の熱電位を比較することができ、もし差異が顕著であれば、測定熱電対が損傷したことを説明する。
三、実際の測温比較検証
恒温環境試験
熱電対を恒温源(例えば恒温油槽、マフラー炉)に挿入し、標準温度計(例えば白金抵抗温度計)と比較して示度を測定する:
温度差が熱電対の精度等級範囲(例えばK型±1.5℃または±0.4%t)を超え、かつ冷端補償、配線ミスなどの要素を排除した後、熱電対の故障を判断することができる。
例:100℃の沸騰水中、K型熱電対理論の熱電位は約4.095 mVであり、実測値の偏差が±0.1 mVを超えると、偶糸性能が劣化する可能性がある。
動的昇温試験
熱電対をゆっくりと昇温し、温度に応じて熱電位が線形に変化するかどうかを観察する:
昇温時の熱電位に変化やジャンプ式の変動がなければ、偶糸内部の接触不良や破断の可能性がある、
温度を下げた後、熱電位が初期値に戻らない場合は、偶糸に不可逆的なアニールまたは酸化損傷があることを示している。
四、特殊なシーンでの判断方法
高温環境における迅速な判断
窯、ボイラーなどの高温シーンにおいて、温度表示値が突然室温に低下したり、異常に低くなったりした場合、その他の計器は正常であることを示しており、熱電双糸が溶断したり、保護管が破裂したりする可能性がある(炉温の歴史的傾向に合わせて判断することができる)。
耐干渉性試験
測定値が頻繁に変動する場合は、熱電対が電磁干渉(例えば動力ケーブルに近い)を受けているか、または接地不良(接地式熱電対は単点接地を確保する必要がある)かどうかを検査し、干渉を排除した後も示度が不安定であれば、偶糸性能が低下する可能性がある。
まとめ
熱電対の損傷を判断するには、「外観検査→電気試験→測温比較」の3段階法を結合し、優先的に万用表とミリボルト表を通じてオンオフ性と熱電位を検出し、さらに恒温源の比較を通じて精度を検証する必要がある。重要なシーン(例えば工業炉温度制御、ボイラモニタリング)に対して、定期的に校正(6~12ヶ月ごと)し、同型番の熱電対を予備して迅速に試験を置き換えることを提案する。頻繁に破損する場合は、使用環境(温度、雰囲気、振動など)が計器の耐用範囲を超えているかどうかを確認する必要があります。