So ermitteln Sie, ob ein Thermoelement vom Typ S- oder T- ausgefallen ist I
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Thermoelemente vom Typ S- und T{1}} bestehen aus unterschiedlichen Materialien und funktionieren unter verschiedenen Bedingungen. Daher müssen sie bei einem Ausfall auf unterschiedliche Weise diagnostiziert werden. Die häufigsten Anzeichen für einen Ausfall eines Thermoelements vom Typ S- sind ein konstant niedriges thermoelektrisches Potenzial, eine schnelle Drift nach der Kalibrierung oder ein Drahtbruch. Diese Probleme werden im Allgemeinen durch Alterung bei hohen Temperaturen, Verunreinigungen oder „Platinversprödung“ verursacht. Der Ausfall eines Thermoelements vom Typ T- äußert sich dagegen im Allgemeinen in einer abrupten Änderung des Signals, einem ungewöhnlichen Widerstand oder Korrosionssymptomen. Dies ist häufig auf Oxidation, Feuchtigkeit oder Verkabelungsschwierigkeiten zurückzuführen. Hier sind einige besondere Möglichkeiten zur Diagnose:
I. Allgemeine Diagnosemethoden: Diese funktionieren sowohl für Thermoelemente vom Typ S- als auch vom Typ T-.
Suchen Sie nach Problemen, indem Sie suchen
Überprüfen Sie das Schutzrohr auf Risse, Knicke, Rost oder Löcher, insbesondere wenn die Thermoelemente an heißen oder feuchten Orten verwendet werden.
Überprüfen Sie, ob der Anschlusskasten richtig abgedichtet ist, ob die Anschlüsse locker, verrostet oder verbrannt sind und ob die Isolierung des Kabels gebrochen ist.
Durchgangsprüfung mit einem Multimeter
Stellen Sie das Multimeter auf den Ohm-Bereich, nehmen Sie das Thermoelement aus dem Stromkreis und messen Sie den Widerstand der beiden Thermoelementdrähte:
Der Thermoelementdraht ist gebrochen, wenn der Widerstand unendlich ist;
Liegt der Widerstand nahe 0 Ω, kann es zu einem Kurzschluss kommen.
Der Widerstand zusammengebauter Thermoelemente beträgt normalerweise weniger als 2 Ω. Wenn es mehr als 1 kΩ beträgt, ist es wahrscheinlich defekt.
Vergleich von Millivolt-Signalmessungen
Verwenden Sie ein sehr genaues Millivoltmeter, um das thermoelektrische Potenzial an der Vergleichsstelle zu messen. Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit den theoretischen Werten in der Kalibrierungstabelle. Typ S sollte beispielsweise bei 25 Grad etwa 0,142 mV betragen und Typ T sollte etwa 1,277 mV betragen.
Wenn der Messwert außerhalb des akzeptablen Fehlerbereichs liegt (bei Typ S ±1,5 Grad oder ±0,25 %t; bei Typ T ±0,5 Grad), ist der Thermoelementdraht möglicherweise veraltet oder defekt.
Vergleich und Überprüfung der tatsächlichen Temperaturmessung
Um die Messwerte zu vergleichen, platzieren Sie das Thermoelement und ein herkömmliches Thermometer (z. B. ein Platin-Widerstandsthermometer) an einem Ort, an dem die Temperatur gleich bleibt, z. B. in einem kochenden Wasserbad oder einem Ölbad mit konstanter Temperatur. Liegt die Temperaturdifferenz außerhalb des Bereichs der Genauigkeitsklasse und sind Verdrahtungsfehler nicht möglich, kann das Thermoelement als defekt betrachtet werden.
II. Eindeutige Fehlerattribute und Bewertung von Typ-S-Thermoelementen
Thermoelemente vom Typ S (Platin-Rhodium 10-Platin) bestehen aus Edelmetallen. Arbeitsbedingungen bei hohen Temperaturen stehen in direktem Zusammenhang mit häufigen Fehlerarten: „Alterung“ führt dazu, dass das thermoelektrische Potenzial mit der Zeit langsam abfällt.
Nach längerer Verwendung bei Temperaturen über 1300 Grad beginnt der Platin-Rhodiumdraht, Elemente zu diffundieren, wodurch der gemessene Wert 50–100 Grad unter der tatsächlichen Temperatur liegt. Nach der Kalibrierung schwankt die Temperatur wieder schnell und kann nicht wieder auf die Genauigkeit gebracht werden, was sich normalerweise in einer langfristigen, langsam niedrigeren gemessenen Temperatur zeigt.
Verunreinigungen, die zu einer „Platinversprödung“ oder einem Leistungsabfall führen
Wenn der Thermoelementdraht mit reduzierenden Gasen (H₂, CO) oder Metalldämpfen in Kontakt kommt, wird er spröde und bricht. Wenn das Schutzrohr gebrochen ist, wird der Thermoelementdraht schwarz oder grau, was bedeutet, dass er oxidiert oder vergiftet wurde.
Wenn die Vergleichsstellenkompensation fehlschlägt, führt dies zu systematischen Fehlern.
Entweder ist das Thermometer nicht auf die richtige Teilungszahl eingestellt oder der Vergleichsstellentemperatursensor ist defekt, was zu einem kontinuierlichen Fehler über den gesamten Messbereich führt. Der angezeigte Wert ändert sich mit der Umgebungstemperatur.
Schnelle Möglichkeit zur Überprüfung: Das theoretische thermoelektrische Potenzial des Thermoelements vom Typ S- beträgt etwa 9,587 mV bei 1000 Grad. Liegt der Messwert unter 8,6 mV (mit einer Abweichung von mehr als 10 %), wird dies in der Regel als Fehler angesehen.
III. Besondere Fehlermerkmale und Diagnose von Thermoelementen vom Typ T-
Thermoelemente vom Typ T-(Kupfer-Konstantan) bestehen aus unedlen Metallen und werden hauptsächlich an Orten mit niedrigen Temperaturen eingesetzt. Korrosion und Oxidation sind zwei Ursachen, die typischerweise zum Ausfall führen:
Wenn die positive Kupferelektrode zu heiß wird, oxidiert sie, wodurch der Draht bricht.
Der Kupferdraht wird schwarz und bricht, wenn er längere Zeit bei Temperaturen über 350 Grad verwendet wird. Es wird irgendwann schmelzen. Nach dem Abziehen des Schutzrohres sind deutliche Oxidationsspuren zu erkennen.
Korrosion der negativen Konstantan-Elektrode durch Feuchtigkeit oder Sulfidbildung
An Orten mit hoher Luftfeuchtigkeit oder Schwefel besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass die negative Elektrode elektrochemisch korrodiert. Dies kann dazu führen, dass der Widerstand steigt oder sich das Signal ändert. Korrosion zeigt sich häufig an grünem Kupferrost an den Anschlüssen.
Die Temperaturempfindlichkeit der Vergleichsstelle macht die Messungen instabil.
Änderungen der Temperatur der Vergleichsstelle haben große Auswirkungen auf Messgeräte vom Typ T-. Wenn die Kompensation nicht gut genug ist, können Änderungen der Raumtemperatur dazu führen, dass sich der erfasste Temperaturwert stark ändert. Sie können überprüfen, ob das Gerät funktioniert, indem Sie die Eingangsklemme kurzschließen und prüfen, ob die Raumtemperatur angezeigt wird.
Bei 0 Grad sollte der Ausgang vom Typ T- 0 mV betragen. Dies ist eine schnelle Möglichkeit zur Überprüfung. Dies bedeutet, dass die gemessene Variation mehr als ±0,1 mV beträgt.
