某熱電偶故障分析報告

摘 要：發動機燃氣溫度測量大多數采用K型熱電偶傳感器，燃氣溫度為發動機重要監控參數，熱電偶的質量直接影響到發動機的使用安全，此熱電偶故障具有典型性，指導熱電偶的質量和可靠性改進。

1 故障描述

某熱電偶在使用過程之中，出現顯示溫度指示異常，溫度指示不穩定，在00～1000℃之間隨機跳變。

2 結構與功能簡介

K型熱電偶作為一種溫度傳感器，K型熱電偶通常和顯示儀表，記錄儀表和電子調節器配套使用。K型熱電偶可以直接測量各種生產中從0℃到1300℃范圍的液體蒸汽和氣體介質以及固體的表面溫度。

K型熱電偶通常由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要部件組成。

K型熱電偶是目前用量最大的廉金屬熱電偶，其用量為其他熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.2～4.0mm。

正極（KP）的名義化學成分為：Ni：Cr=92：12，負極（KN）的名義化學成分為：Ni：Si=99：3，其使用溫度為-200～1300℃。

熱電偶根據偶頭感應的溫度產生一個熱電勢，其熱電勢與溫度的對應關系符合GB2614-85中K分度的要求。熱電偶的測量溫度范圍為0～1000℃，常用工作溫度范圍0～800℃。

3 故障分析

3.1 建立故障樹

對故障現象進行了確認和分析，熱電偶斷路故障由發動機因素包括超溫使用、異物打傷和熱電偶自身問題引起，基于以上分析建立故障樹如下圖1

3.2 故障樹排查

經檢查發動機試驗數據，除發動機未超溫，可排除該底事件。

經孔探檢查壓氣機、導向器、壓氣機、擴壓器、火焰筒無異常，排除發動機內部異物打傷的底事件。

熱電偶本身故障不能排除。

4 熱電偶檢查情況

熱電偶外觀檢查發現測量端偶絲牢固可靠無異常，固定瓷管未發生斷裂現象，各連接部位可靠無其他任何外觀缺陷，更沒有影響傳感器功能性的明顯外觀損傷，對傳感器偶頭部位進行分解，發現焊接點存在異常，焊接部位存在虛焊現象，焊接強度不滿足設計要求。

5 故障分析結論

通過上述檢查和分析，確認故障原因是偶頭焊接不良，在振動環境下導致傳感器斷路。

參考文獻：

[1]XX型熱電偶傳感器技術規范

[2]王桂榮，李憲芝 傳感器原理及應用 中國電力出版社 2010

作者簡介：

朱志敏（1982.3-）男 江蘇常州人 南京航空航天大學 本科生