第二节 测温元件的安装
1-12 测温元件安装时有哪些基本要求？
（1）按设计要求核对其型号、规格和长度。
（2）测温元件应装在能代表被测温度、便于维护和检查、不受剧烈震动和冲击的地方。
（3）测温元件安装前必须进行校验且合格。
1-13 根据测温元件固定装置结构的不同，测温元件有哪些安装形式？
（1）固定装置为固定螺纹的热电偶和热电阻等，可将其固定在有内螺纹的插座内，它们之间的垫片作密封用，安装形式如图1-2所示。
图1-2 固定螺纹安装形式
1—测温元件；2—密封垫片；3—插座；4—被测介质管道或设备外壁
（2）固定装置为可动螺纹的双金属温度计，其安装形式如1-3所示。
图1-3 可动螺纹安装形式
1—双金属温度计；2—可动螺纹；3—密封垫片；4—被测介质管道或设备外壁
（3）固定装置采用活动紧固装置，如压力式温度计、无固定装置的热电偶和热电阻，其安装形式如图1-4所示。测温元件安装前缠绕石棉绳，由紧固座和紧固螺母压紧石棉绳，以固定测温元件，这种形式只适用于工作压力为常压的情况下，其优点是插入深度可调。
图1-4 活动紧固装置安装形式
1—测温元件；2—紧固螺母；3—石棉绳；4—紧固座；5—密封垫片；6—插座；7—被测介质管道或设备外壁
（4）固定装置为法兰的热电偶和热电阻等，可将其法兰与固定在短管上的法兰用螺栓紧固，它们之间的垫片作密封用，其安装形式如图1-5所示。
图1-5 法兰安装形式
1—测温元件；2—密封垫片；3—法兰；4—固定螺栓；5—被测介质管道或设备外壁；6—短管
（5）保护套管采用焊接的安装方式。
①用于测量高温高压主蒸汽管蒸汽温度的铠装热电偶，采用焊接套管短插的安装方式，如图1-6所示。
图1-6 焊接套管短插的安装方式
1—铠装热电偶；2—可动卡套接头；3—保护套管；4—固定座；5—主蒸汽管
②电站专用的中温中压和高温高压热电偶，其保护套管采用焊接安装方法，如图1-7所示。
图1-7 电站专用热电偶的安装方式
（6）铠装热电偶和铠装热电阻采用卡套装置固定。其中，铠装热电偶浸入被测介质的长度，应不小于其外径的6～10倍；铠装热电阻浸入被测介质的长度，不应小于其外径的8～10倍。
1-14 测温元件在安装过程中有哪些要求？
（1）压力式温度计的温包、双金属温度计的感温元件必须全部浸入被测介质中。热电偶和热电阻的套管插入介质的有效深度必须满足相关规定。
（2）测温元件应安装在能代表被测介质温度处，避免装在阀门、弯头以及管道或设备的死角附近。
（3）当测温元件插入深度超过1m时，应尽可能垂直安装，否则应有防止保护套管弯曲的措施，例如加装支撑架（见图1-8）或加装保护管。
图1-8 支撑架的安装方式
（4）在介质流速较大的低压管道或气固混合物管道上安装测温元件时，应有防止测温元件被冲击和磨损的措施。如图1-9所示。
图1-9 避免介质流体冲击的测温元件安装方式
1—测温元件；2—密封垫片；3—插座；4—法兰；5—保护管；6—保护角钢；7—保护环；8—被测介质管道；9—保护圆棒
（5）测量煤粉仓温度的热电阻，插入方向应与煤粉下落方向一致，避免煤粉的冲击，一般是在煤粉仓顶部垂直安装。
（6）对于承受压力的插入式测温元件，采用螺纹或法兰安装方式时，必须严格保证其结合面处的密封。
（7）安装在高温高压汽水管道上的测温元件，应与管道中心线垂直，如图1-10所示；低压管道上的测温元件倾斜安装时，其倾斜方向应使感温端迎向流体，如图1-11所示。
图1-10 温度计的垂直安装
图1-11 测温元件的倾斜安装
（8）双金属温度计为就地指示仪表，应装在便于观察和不受机械损伤的地方。
（9）测量蒸发液体的压力式温度计安装时，其温包应立装，不应倒装。其显示仪表应尽可能和温包安装处保持同一水平位置或稍高于温包的位置。否则，会由于造成的液柱位差的静压力而引起测量误差。压力式温度计毛细管的敷设路径应尽量避免过热、过冷和温度经常变化的地点，否则应采取隔离措施。毛细管的敷设，应尽量减少弯曲，其弯曲半径不应小于50mm。毛细管应有保护措施，防止损伤和折断，可将毛细管置于槽盒或开槽钢管内，剩余部分应盘绑固定。
（10）水平装设的热电偶和热电阻，其接线盒的进线口一般应朝下，以防杂物等落入接线盒内，接线后，进线口应进行封闭。若必须在隐蔽处装设测温元件时，应将其接线盒引至便于检修处。
（11）测温元件安装后，应进行补充保温，以防散热影响测温准确度。
1-15 测温元件的插入深度有哪些具体要求？
热电偶和热电阻的套管插入介质的有效深度为（从管道内壁算起）：介质为高温高压主蒸汽，当管道公称通径等于或小于250mm时，有效深度为70mm；当管道公称通径大于250mm时，有效深度为100mm。对于管道外径等于或小于500mm的汽、水、液体介质，有效深度约为管道外径的1/2；外径大于500mm时，有效深度为300mm。对于烟、风及风粉混合物介质，有效深度为管道外径的1/3～1/2。
1-16 测量金属壁温的测温元件有哪些分类？
用于测量金属壁温的测温元件有铠装热电偶和专用热电阻两大类，前者用于测量锅炉的汽包壁、过热器管壁，汽轮机的汽缸内外壁和加热法兰、螺钉以及主蒸汽管壁等温度，后者用于测量汽轮机推力瓦块，大型发电机、电动机的铁芯和线圈以及大型转动机械的轴瓦等温度。
1-17 测量金属壁温的铠装热电偶有哪些安装固定形式？
根据铠装热电偶的固定装置和被测部位的不同，一般采用以下安装形式：
（1）无固定装置的铠装热电偶和电站专用的炉壁热电偶，测量金属壁或管壁温度时，可采用如图1-12所示的焊接形式。
图1-12 无固定装置的铠装热电偶在金属壁上的安装形式
1—铠装热电偶；2—固定板；3—金属壁
（2）带可动卡套装置的铠装热电偶，测量金属壁温度时，可采用如图1-13所示的安装形式。
图1-13 可动卡套装置铠装热电偶在金属壁上的安装方式
1—铠装热电阻；2—卡套装置；3—插座；4—金属壁
1-18 在安装测量金属壁温的铠装热电偶时应注意哪些事项？
铠装热电偶的测量端直接与金属壁接触，安装前应注意检查其绝缘状况和极性，特别是接壳式铠装热电偶，安装后热偶丝的测量端已接地，无法再测量其对地绝缘。为了使测量准确，应先用锉刀或纱布将被测的金属壁打光。铠装热电偶安装时应固定牢固，测量端与金属壁紧密接触并一起保温。
1-19 测量金属壁温的专用热电阻有哪些安装形式？
测量金属温度的热电阻采用插入或埋入的安装方式。根据热电阻的结构和被测部位的不同，一般有以下几种安装形式：
（1）测量电机绕组和铁芯温度的热电阻，已由制造厂埋设并用导线引至接线盒，配制线路调整电阻时，应根据制造厂提供的数据考虑这段导线的电阻值。
（2）电站专用的测量转动机械轴承温度的热电阻，可采用图1-14所示的安装形式。
图1-14 电站专用测量轴承温度的热电阻的安装形式
1—热电阻；2—轴承座；3—轴承
（3）WZCM-001型表面式铜热电阻（测量转动机械轴承温度或其他机件端面温度）可采用如图1-15所示的安装形式。
图1-15 WZCM-001型表面式铜热电阻的安装方式
1—铜热电阻；2—弹簧；3—螺栓；4—锁紧螺母；5—被测端面；6—螺钉；7—固定板； 8—垫片；9—衬套
1-20 以电站专用炉壁热电偶（WRNT-11型）为例，其安装过程及检修方法是怎样的？
（1）对于大型锅炉的过热器管壁等温度测量，由于炉顶一般有罩壳，罩内温度高达400℃以上，若采用WRNT-11型电站专用炉壁热电偶时，安装示意如图1-16所示，热电偶通过保护管或槽盒引出至炉顶罩外低温区的汇线槽内或仪表架上，再用补偿导线引至接线盒或控制柜。为阻隔炉顶罩内的热量从保护管散出，可在保护管或槽盒与罩壳接口处用隔高温密封胶泥封堵。
图1-16 WRNT-11型热电偶在过热器管壁上的安装
1—过热器管；2—热电偶测量端；3—保护管；4—铠装热电偶；5—炉顶罩壳；6—汇线槽；7—补偿导线；8—热电偶参比端
（2）随着大型机组测量金属壁温测点的增多（多达200～300点），特别是锅炉过热器管壁温度，由于现场环境条件差，热电偶安装后被损坏的数量较多，需进行处理。一般的处理方法如下：
①若参比端损坏（引线从根部折断），由于铠装热电偶封头完好，绝缘未被破坏，可现场就地处理。将参比端封头割下（注意在整个处理过程，需用电吹风机对参比端端部的铠装热电偶加热，防止内部氧化镁吸入潮气），套入扩径管套，再将热偶丝与补偿导线（引线）采用银乙炔焊连接，然后将扩径管套固定在焊点的适当位置，检查绝缘，符合要求后，向扩径管套灌入环氧树脂，待24h后凝固。
②若测量端损坏，先测量热偶丝绝缘电阻，若铠装热电偶内部绝缘已被破坏，则需拆下，将测量端端部割下1～2m弃之，剩余部分放入恒温炉（200℃左右）干燥数小时，测量绝缘电阻符合要求后，用乙炔焰焊接热偶丝两极，灌满氧化镁粉后，用乙炔焰封头，然后回装。
③测点检查：由于测量过热器管壁测点数量多，安装接线完后，除查线外，应进行复核，最直接可靠的方法就是在被测量端加低温（如用电吹风机等），在仪表侧（参比端）观察温度指示值的变化，据此判断测点编号及接线的正确性和测温元件的完好性。
1-21 以推力瓦块温度测量为例，其安装过程是怎样的？
热电阻安装在推力瓦块的测孔内，测孔位置在轴的转动方向的回油侧，离乌金电阻的引出线如图1-17引出线应使用耐温耐油的氟塑料线和套耐高温的绝缘管以作保护。测量推力瓦的热电阻连接导线由于震动、位移、油冲击等原因很容易折断，安装时要注意不使其受机械损伤和摩擦，导线与热电阻连接要焊牢靠，并留有适当伸缩量后，从瓦的背面线槽引出，并用卡子固定牢。上、下瓦块各点连接线分别用航空插头引至轴承座侧壁，以便于推力瓦块的拆装。若引线直接从轴承座侧壁打孔引出，接头处可用环氧树脂密封。在汽轮机扣轴承盖时，应复核热电阻及引线的完好情况。
图1-17 推力瓦块温度计引出线
1—航空插头；2—引出线；3—推力瓦块；4—热电阻；5—线槽；6—引线固定卡子