Как диагностировать и исправить отказы термопары: практическое руководство по устранению неисправностей

Знакомство

Термопары заслуживают доверия для промышленного измерения температуры, так как они надёжны, надёжны, надёжны. Однако суровые условия — вибрация, влага, коррозия и проблемы с проводкой — могут привести к неточным или нестабильным показаниям.

Это руководство предоставляет полный, готовый к работе метод диагностики и решения неисправностей термопары. Он интегрирует распространённые промышленные режимы отказа, такие как дрейф, проникновение влаги, плохой контакт, ошибки установки и несоответствия компенсационных проводов. Используйте эту статью как руководство по устранению неполадок, чтобы восстановить точные измерения и сократить простои процесса.

Почему тип термопары важен

Перед устранением неисправности всегда проверяйте тип термопары (K, J, T, E, S, R, B).
Неправильное использование удлинителей, несовпадающие настройки приборов или подвержение определённым типам неподходящих условий могут привести к большим ошибкам чтения.

Распространённые симптомы термопары и их коренные причины

Ниже приведён практический разбор типичных симптомов и того, что обычно их провоцирует.

Показания температуры ниже фактической (индикатор слишком низкий)

Возможные причины

• Деградация или окисление датчика на горячем переходе
  Со временем наконечник может упортиться или загрязниться, что приводит к снижению выхода ЭМП.

• Влага внутри защитной трубы или изоляции
  Влажная изоляция увеличивает пути протечек и снижает сигнал.

• Пыль, мусор или металлические частицы внутри соединительной коробки
  Проводящие загрязнители могут вызывать частичные короткие замыкания.

• Высокое сопротивление цепи
  Если сопротивление проводки превышает обычные пределы (часто около 10–15 Ω), потеря сигнала увеличивается.

• Проблемы с компенсирующими кабелями
  Вторжение влаги или короткое замыкание между проводом и защитной трубкой.

• Неправильный тип удлинителя
  Использование несовпадающего или нетермопарного провода смещает измеренное значение.

• Малая глубина ввода
  Соединение должно полностью находиться внутри активной температурной зоны.

• Холодный переход слишком тёплый или нестабильный
  Высокая температура окружающей среды вокруг терминалов смещает эталонную температуру.

Как исправить

• Замените или заново сварите соединение, если наконечник датчика поврежден.

• Тщательно высушите утеплитель, оболочку и распределительную коробку.

• Очистите клемму и убедитесь, что выход направлен вниз, чтобы избежать попадания влаги.

• Измерить сопротивление цепи; Замените проводку, если она избыточна.

• Замените повреждённые компенсирующие кабели и улучшите гидроизоляцию.

• Убедитесь, что удлинители совпадают с типом термопары.

• Увеличить глубину вставки (обычно ≥ 8 раз диаметра оболочки).

• Переместите холодный переход в более холодное и стабильное место, используя правильный компенсирующий кабель.

Показания выше реальной температуры (показатель слишком высокий)

Возможные причины

• Прибор настроен на неправильный тип термопары

• Удлинительный провод не совпадает с датчиком

• Датчик расположен слишком близко к источнику тепла, не в репрезентативной зоне

Как исправить

• Перенастройте тип входа прибора

• Установите правильный компенсирующий провод

• Скорректируйте положение зонда на более репрезентативное положение

Показатели нестабильны или колеблются

Возможные причины

• Ослабленные клемные винты

• Периодический полом изоляции вызывает периодические короткие замыкания или заземление

• Чрезмерная вибрация, вызывающая нестабильный контакт

• Электромагнитные помехи (EMI) от силовых кабелей, моторов или VFD

Как исправить

• Затяните все клеммы и очистите контактные поверхности

• Определите точки разрушения изоляции и замените повреждённые компоненты

• Закрепите зонд или добавьте кронштейны для демпфирования вибраций

• Добавьте экранирование, заземление или перенаправите проводку подальше от линий электропередач

Нет выхода сигнала / датчик не реагирует

Возможные причины

• Короткое замыкание в измерительной петле

• Оборванный провод или разорванная цепь вдоль кабеля

• Свободные клеммы

• Полностью сгоревший или расплавленный наконечник термопары

Как исправить

• Повторная изоляция или замена коротких участков

• Проведите тесты непрерывности для обнаружения размытых цепей

• Затяните все клеммы

• Замените термопару, если соединение сломалось

  
  

Пошаговая процедура устранения неполадок

Ниже приведён структурированный, испытанный в полевых условиях метод, сочетающий практические проверки с профессиональной диагностикой.

Первичная инспекция

• Проверьте безопасность и изолируйте датчик.

• Проверьте на наличие механических повреждений — согнутые зонды, раздробленный кабель, треснувшая изоляция.

• Проверьте на загрязнение — пыль, стружку, жидкости внутри соединительной коробки.

• Убедитесь, что глубина установки правильная — слишком мелкая может привести к неправильной температурной зоне.

Электрические испытания

Тест непрерывности

Используйте мультиметр, чтобы убедиться, что цепь не размыкана и не замкнута.

Тест на сопротивление петли

Чрезмерное сопротивление указывает на коррозию, плохие соединения или повреждение проводки.

Тест выхода mV

Сравните измеренные mV с стандартными термопарными таблицами для обнаружения дрейфа или смещения.

Верификация холодного перехода

Убедитесь, что датчик CJC работает и температура окружающей среды стабильна.

Wiring & Cable Validation

• Проверьте полярность (+ / – нельзя переворачиваться).

• Убедитесь, что удлинители соответствуют типу термопары.

• Обратите внимание на проникение влаги, вызывающее протечки.

• Обеспечьте правильное экранирование и прокладку от силовых кабелей.

Тестирование замен

• Чтобы отличить отказ датчика от отказа прибора:

• Замените термопару на известный проверенный датчик.

• Или подключите симулятор термопары к контроллеру.

• Если контроллер правильно читает с помощью симулятора, значит, → датчик или проводка неисправны.

Советы по профилактическому обслуживанию

Чтобы избежать будущих неудач:

• Держите клеммные коробки сухими и опущенными вниз.

• Регулярно проверяйте на наличие признаков коррозии или истончения оболочки.

• Избегайте прокладки термопарных кабелей с линиями высокого тока.

• Используйте соответствующие защитные оболочки для коррозийных или высокотемпературных сред.

• Установите периодический график калибровки, особенно для высокотемпературных процессов.

Краткое содержание

Термопары надёжны, но могут выйти из строя из-за влаги, ошибок в проводке, плохой установки или деградации датчиков. Сочетая быстрые визуальные осмотры, электрические проверки, правильную валидацию проводки и откалиброванные заменные зонды, вы сможете быстро диагностировать большинство отказов и восстановить стабильные измерения температуры.

CNTOPower предоставляет профессиональные решения для регулирования температуры, предназначенные для систем горячих проходов и промышленного формовки. Если вам нужен стабильный и точный контроль температуры с многозонными возможностями, ознакомьтесь с нашими промышленными решениями для контроллера температуры.