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温度传感器插入杆易损原因分析及防范

2014-02-18 sensor 594

温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。温度传感器大多都是插入型的,温度传感器前面的插入杆就是其感应端,一旦损坏就严重影响温度传感器的测量精度。温度传感器在使用难免会发生破裂的现象,会直接影响到可靠的安全运行。通过对传感器插入杆破裂现象的调查,查找原因,发现导致温度传感器插入杆破裂的原因主要有以下几个方面:温度传感器插入杆受高速流体冲击,载负过大,应力超过极限,导致插入杆破裂,温度传感器插入杆本身的加工缺陷,导致应力集中,容易造成插入杆断裂;管道振动过大,造成温度传感器插入杆疲劳损坏;流体流经温度传感器插入杆时,诱发温度传感器插入杆振动,即温度传感器插入杆固有频率和流体旋涡脱落频率产生共振。这种共振现象会导致温度传感器插入杆损坏速度加快,以致断裂。

如何保护温度传感器插入杆不被损坏呢?主要从下面几点出发严格控制传感器插入杆的插入深度。随着插入深度的增加,保护插入杆的受力成平方倍的增加。所以,我们测量温度的时候只需将温度传感器插入杆插入到流体的等温区,而无需插到管道的中心点,这样有利于缩短温度传感器悬臂的长度,达到减小其端点的振幅的效果。在保证必要的传感器插入杆强度情况下,优化选取温度传感器插入杆的直径。因为当温度传感器插入杆的直径增加时,表袋受力呈线性增加,所以在选取表袋直径的时候,既要合理保证插入杆的强度,又要尽可能错开共振危险区。改变横截面形状,将其表面加工成结构型式,使流体不产生漩涡脱落现象。严格控制检修质量,做好传感器插入杆材质检查,同时还要做好探伤检查,严防焊口裂缝、断裂等异常事故的发生。系统投运时,避免发生管道上阀门突然全开情况。在刚投运开启阀门的瞬间,温度传感器插入杆将承受很大的单向力,因此在系统刚投运时,要缓慢地开启阀门,让系统压力逐渐上升,尽可能减小温度传感器插入杆正面和背面的压力差,避免插入杆因单向受力过大而导致插入杆断裂事故发生。