測(cè)量元件
熱電偶因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、價(jià)格低廉（普通型國(guó)產(chǎn)約五、六百元一支）、壽命長(zhǎng)（通?？墒褂?~6年，一些焊接式的如鍋爐金屬壁溫?zé)犭娕伎蛇_(dá)10年以上，且主要是因遭長(zhǎng)期污染或腐蝕后導(dǎo)致精度降低而更換，很少發(fā)生因機(jī)械原因而更換的）等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用，同時(shí)考慮到適合于電廠應(yīng)用范圍和高性?xún)r(jià)比因素，實(shí)際大多使用了E型（鎳鉻-康銅）熱電偶，少數(shù)測(cè)點(diǎn)因測(cè)量精度要求較高或測(cè)點(diǎn)溫度較高如爐膛煙溫探針等則采用了K型（鎳鉻-鎳硅）熱電偶。
熱電偶簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)決定了它極為可塑的應(yīng)用形狀，可以根據(jù)需要加工成粗細(xì)長(zhǎng)短各不同的、單支或雙支（通常采用雙支熱電偶，一支作為備用）的，有些熱電偶如鎧纜熱電偶在使用時(shí)可將其頭部進(jìn)行彎扭以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的不同安裝形狀要求。
*熱電偶的測(cè)量原理是熱電效應(yīng)，它同其他傳感器zui大的區(qū)別就是不需要加任何激勵(lì)電源就可以產(chǎn)生信號(hào)。不過(guò)它產(chǎn)生的是極弱電信號(hào)，一般只有幾十個(gè)毫伏，為了防止信號(hào)失真對(duì)熱電勢(shì)的傳送有著很高的要求：首先必須使用的電纜（稱(chēng)補(bǔ)償電纜），而且不同型號(hào)的熱電偶其補(bǔ)償電纜也不一樣（E型配鎳鉻—考銅線、K型配銅—康銅線）。其次對(duì)干擾信號(hào)的屏蔽要求較高，線纜通常采用雙層屏蔽。
冷端補(bǔ)償
熱電偶的冷端補(bǔ)償功能已普遍移入DCS中。以下以INFI－90控制系統(tǒng)為例，所有I/O柜都放置在環(huán)境溫度恒定（一般為18℃~21℃）的電子室內(nèi)，這樣在I/O端子柜內(nèi)進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償時(shí)能夠得到精度較高的測(cè)量值。當(dāng)熱電偶冷端溫度為零攝氏度（簡(jiǎn)稱(chēng)t0）時(shí)，補(bǔ)償電橋R1= R2= R3= RF(t0)，電橋平衡，補(bǔ)償電壓Uba=0，測(cè)溫回路的總電勢(shì)為EAB(t,t0)。當(dāng)熱電偶冷端溫度變化，如上升為t1時(shí)，雖然熱電偶的熱電勢(shì)減小了，但由于溫敏電阻RF值增大，補(bǔ)償電橋會(huì)有Uba電壓輸出，測(cè)溫電路總電勢(shì)為EAB(t,t1)+ Uba。只要選擇好補(bǔ)償電橋的工作電流值，就可以使補(bǔ)償電壓Uba恰等于因冷端溫度上升而減小了的那部分熱電勢(shì)EAB(t,t1)，使測(cè)溫電路總電勢(shì)EAB(t,t0)保持不變
以上補(bǔ)償后的熱電勢(shì)EAB(t,t0)進(jìn)入信號(hào)隔離器，在那里進(jìn)行隔離變送將毫伏信號(hào)線性地轉(zhuǎn)化為1~5伏信號(hào)（統(tǒng)一按900℃為滿(mǎn)量程計(jì)算）后輸入I/O卡件，在I/O卡件中進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換zui后送控制器卡件進(jìn)行運(yùn)算和控制。
軟件處理及控制
進(jìn)入DCS控制器卡件的溫度信號(hào)是數(shù)字量信號(hào)（從工程師工作站上監(jiān)視時(shí)，顯示的還是毫伏值），同輸入的毫伏電壓值呈線性關(guān)系，所以要將它轉(zhuǎn)換成溫度信號(hào)還需要列表進(jìn)行插值計(jì)算。
同時(shí)為了保證整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的可靠性,在控制邏輯中對(duì)每個(gè)主、重要溫度測(cè)量參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)安裝了多個(gè)測(cè)點(diǎn)，例如過(guò)熱器出口溫度，雙測(cè)點(diǎn)輸入即冗余測(cè)點(diǎn)輸入或三測(cè)點(diǎn)輸入，相應(yīng)的控制邏輯則采用二選一或三取中。
根據(jù)傳熱學(xué)定律可知熱量的傳遞快慢取決于傳熱體的熱阻，因此任何一種溫度測(cè)量裝置對(duì)于溫場(chǎng)測(cè)量的反映都要比流量、液位、壓力信號(hào)慢得多，再說(shuō)熱電偶的元件外通常還有一層保護(hù)套管。所以它對(duì)溫度變化的響應(yīng)不是階躍特性而接近于慣性特性，對(duì)此現(xiàn)場(chǎng)對(duì)溫度控制的主控PID中要加入一些導(dǎo)前分量，以防被控對(duì)象的溫度過(guò)調(diào)。
常見(jiàn)故障與分析
熱電偶的常見(jiàn)故障主要表現(xiàn)有：
a．熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線接反。這主要是基建時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，負(fù)責(zé)接線的人員一時(shí)的粗心造成，屬人為因數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線接反情況時(shí)，操作員控制站上的顯示通常比實(shí)際值偏大或偏?。ǜ鶕?jù)通道測(cè)量回路而定）。
b．熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣層被磨破，造成信號(hào)回路接地。這主要是因?yàn)檠a(bǔ)償導(dǎo)線較硬，而且在接線盒內(nèi)又未被安放平整，處理故障時(shí)多次旋擰接線盒蓋碰到補(bǔ)償導(dǎo)線而將其磨破。此類(lèi)故障反映在操作員控制站上其溫度示值一般偏小。
c．接線盒內(nèi)接線端子接觸不良。因補(bǔ)償導(dǎo)線和熱電偶的導(dǎo)線都比較硬，所以現(xiàn)場(chǎng)檢修時(shí)緊固接線比較困難，有時(shí)候開(kāi)始把導(dǎo)線擰緊了但過(guò)段時(shí)間隨著導(dǎo)線的變形又松了。此類(lèi)故障反映在操作員控制站上的溫度示值為無(wú)顯示或顯示值超量程。
d．補(bǔ)償電阻故障。此類(lèi)故障表現(xiàn)為熱電偶接上后溫度顯示值緩慢上升或下降。
e．鍋爐尾部煙道測(cè)量熱電偶故障率較高。停機(jī)檢修時(shí)將熱電偶拆下發(fā)現(xiàn)熱電偶的頭部包括護(hù)套管被煙氣沖刷后嚴(yán)重磨損，將護(hù)套管改由耐磨鋼材料制成后，才消除了此類(lèi)故障隱患。
f．信號(hào)屏蔽系統(tǒng)DCS柜內(nèi)接地不良。此類(lèi)故障極容易造成電荷在信號(hào)線上積累，引起信號(hào)漂移或晃動(dòng)。由于該問(wèn)題故障點(diǎn)較難查明，通常的處理方法是解開(kāi)信號(hào)線，對(duì)其進(jìn)行對(duì)地放電處理。
g．溫度輸入信號(hào)經(jīng)隔離器后故障，反映在操作員控制站上的溫度值信號(hào)異常。更換隔離器后正常。
以上是檢修時(shí)經(jīng)常碰到的問(wèn)題，但在查找這些故障時(shí)，建議先用萬(wàn)用表在DCS 的I/O端子柜上測(cè)量輸入的電壓值，這樣可以迅速判斷出是就地測(cè)量端問(wèn)題還是DCS部分的問(wèn)題，對(duì)于多點(diǎn)輸入還可同另外幾支熱電偶信號(hào)進(jìn)行比較。如判斷不出再行解線測(cè)量其電阻值，通常熱電偶的電阻值為100Ω左右。
熱電阻測(cè)量裝置
以熱電阻為測(cè)溫元件的溫度測(cè)量裝置在火電廠里的使用率僅次于熱電偶。普通型國(guó)產(chǎn)熱電阻約千元一支，價(jià)格較熱電偶貴，但低溫時(shí)特性較好，測(cè)量精度要高于熱電偶，主要用于檢測(cè)溫度低于200℃的測(cè)點(diǎn)。目前在測(cè)量發(fā)電機(jī)線圈溫度及風(fēng)機(jī)、磨煤機(jī)等大型輔機(jī)馬達(dá)線圈溫度上我廠大量采用了熱電阻元件，一臺(tái)600MW的機(jī)組熱電阻測(cè)點(diǎn)約有二、三百個(gè)。