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热电偶自动检定系统在电力企业之应用
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2017 电力设备管理智能化研讨会 - 460 - 热电偶自动检定系统在电力企业之应用 辽宁清河发电有限责任公司, 赵静 摘要:工业热电偶自动检定系统基于高精度温控仪,结合计算机技术,使检定炉升温快、无超调,实现数据采集、 存储、打印、查询等功能。大大缩短了检定时间,提高了工作效率,有效降低了人工检定所造成的人为误差。通过MIS 系统,可将检定结果上传至厂级监控系统,实现资源共享和各项参数的系统管理。 关键词:热电偶,自动检定,数据采集 热电偶是电力企业生产过程中最常用的测量温 度参数的传感器。使用中,由于受到测量环境、介 质成分、使用温度以及绝缘材料和保护管材料的玷 污等影响,使用一段时间后,其热电特性会发生变 化,尤其是在高温、腐蚀性气氛以及特殊工况下(如 高速、高压、高温、熔融金属和表面测温等),这种 影响就更为严重 [1]。 当热电偶的热电特性变化发生变 化, 测温误差就会变大。 根据国家检定规程的要求, 热电偶必须进行定期检定,以确定其是否合格。 传统的热电偶人工检定,质量全凭操作人员的 经验而定。在操作过程中,检定人员凭经验调节电 压以控制炉温并加以稳定,同时还要记录检定数据 并尽量快速的切换热电偶。据统计,一台 200MW 机 组所使用的热电偶有近 500 支, 而 600MW 机组有1000 多支,如果只靠人工检定,工作量可想而知,不仅 精度差,时间长,而且人工操作带来的各项检定误 差,有可能导致合格的热电偶最终被检定为不合格 或不合格的被检定为合格。 随着计算机及其软件技术的高速发展,摒弃传 统人工检定,利用先进的高可靠性智能控温设备和 高精度智能综合测量仪表,实现自动程序控温,自 动切换多支热电偶,自动采集和处理检测数据,最 后自动生成检定结果文件和符合规程要求的表格及 证书的自动检定系统应运而生。整个过程实现检定 的自动化、规范化和标准化。通过 MIS 系统,亦可 将检定结果上传至厂级监控系统,实现资源共享和 各项参数的系统管理。 2.1 冷端补偿方案 系统中不使用冰槽,热电偶冷端直接置于空气 中,将一支二等标准 Pt100 热电阻安装于热电偶冷 端处。用高精度数字电压表读取 Pt100 热电阻的阻 值,通过软件程序计算出冷端补偿值。不仅省去制 冰的过程,使操作更方便,同时也免去了人工计算 冷端补偿温度带来的误差,使检定精度得到保证。 2.2 数据采集精度要求 热电偶信号是一个很微弱的 mv 信号,减少采样 过程的中间环节,才能保证采样数据的准确性 [2]。本 系统通过具有通讯接口的高精度数字电压表,直接 采集这些 mv 电势信号,并上传给计算机进行检定处 理。数字信号抗干扰能力远远大于模拟信号,使采 集到的检定数据的误差降至最低。 2.3 炉温控制精度要求 在热电偶循环测量过程中炉温要保持相当恒 定,温度变化不超过±0.2℃。为保证工作效率,要 求平均每个检定点不超过 30 分钟。本系统采用检定 炉温的 PID 控制算法,解决了在检定过程中因超调 和调节时间长而导致检定工作低效的问题。

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