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Leitfaden zur Erkennung und Korrektur von Temperaturmessfehlern: Sensorauswahl, thermische Verzögerung, Widerstand der Leitungen und Senderkalibrierung

Technical analysis: Troubleshooting temperature measurement discrepancies: sensor type selection, thermal lag, lead wire

Leitfaden zur Erkennung und Korrektur von Temperaturmessfehlern: Sensorauswahl, thermische Verzögerung, Widerstand der Leitungen und Senderkalibrierung

1. Beschreibung der Problemstellung und Anwendungsbereich

Symptome

Während der Durchführung von Temperaturmessungen in industriellen Systemen im Produktionsbereich können folgende Symptome auftreten:
  • Unstabile oder sich verändernde Temperaturanzeigen;
  • Abweichung der Anzeige vom tatsächlichen Wert um 2–5 %;
  • Unzulässigkeit mit den Daten anderer Messquellen;
  • Erhöhte Messfrequenz von Abweichungen bei Temperaturänderung;
  • Fehler im Funktionieren der Temperaturregelungssysteme.

Anwendungsbereich

Dieser Leitfaden ist für Produktionsysteme bestimmt, in denen Temperatursensoren und Temperaturübertragungssysteme eingesetzt werden, einschließlich:
  • Maschinenbau;
  • Heizsysteme;
  • Chemische Produktionen;
  • Energie;
  • Ernährungsindustrie

Klassifizierung der Schwere

Kritisch

Wenn Temperaturmessungen für die Sicherheitskontrolle oder Funktion von kritischen Anlagen verwendet werden, können Abweichungen zu einem Notabschaltung oder gefährlichen Situationen führen.

Major-Reparatur

Im Falle, dass Messungen zur Qualitätskontrolle von Produkten oder zur Effizienz von Prozessen eingesetzt werden, können Abweichungen die Produktivität verringern oder zusätzliche Kontrollmaßnahmen erforderlich machen.

Moll

Bei fehlender Auswirkung auf die Sicherheit oder die Produktqualität können Messabweichungen aufgeschoben werden.

2. Sicherheit

Anforderungen an den Schutzkleidung

Während der Durchführung der Temperatursensor- und Transmitterdiagnose ist es erforderlich, folgende zu verwenden:

  • Handschuhe;
  • Okulare;
  • Arbeitsform;
  • Passender Schutzkleidung

Warnung vor Abschaltung der Energieversorgung

Bevor das Gerät geöffnet und diagnostiziert wird, muss die Blockierungs- und Kennzeichnungsprozedur (Lockout/Tagout) gemäß den Standards EN 308 und ISO 12100. durchgeführt werden

Warnung vor Energiespeicherung

Im Falle der fehlenden elektrischen Energie am Gerät ist es notwendig, die Anwesenheit von Energie in der Schaltung zu prüfen oder entsprechend den Standards EN 50110. das elektrische Abschalten durchzuführen

Hochtemperaturwarnung

Bei der Messung der Temperatur in Hochtemperatursystemen ist der Kontakt mit Oberflächen zu vermeiden, um Verbrennungen zu verhindern.

3. Erforderliche Werkzeuge

Werkzeug Modell/Spezifikation Messbereich Zweck
Multimeter Fluke 434 II 0–2000 Ω, 0–20 mA, 0–600 V Messung elektrischer Parameter
Thermale Kamera FLIR T1030sc –20°C bis 1200°C Bestimmung der Oberflächentemperatur
Vibrationsanalyser Keysight 35670A 0–100 kHz Vibrationsmessung und Temperatursensorik
Digitaler Temperaturmesser Testo 825 –20°C bis 1000°C Prüfung der Temperatursensormessung
Elektrische Verbindungsbereitstellung Fluke 117 0–200 V Prüfung elektrischer Verbindungen

4. Primäre Bewertung

Kriterium Wirkung
Betriebsbedingungen Temperatur messen, Feuchtigkeit, Druck, elektrische Parameter.
Änderungen im System Prüfen, ob Sensoren, Kabel oder Sendereinstellungen geändert wurden.
Historie der Alarme Erfassen Sie die Alarm- und Fehlerprotokolle.
Physikalischer Zustand der Ausrüstung Mechanische Schäden, Leckagen und Abwesenheit von Luftanschlüssen prüfen.

5. Systematische Diagnose

Diagnosetabelle

  1. Prüfung der Messsysteme:
    • Temperatur mit einem Thermometer und einer thermischen Kamera messen.
    • Die Anzeigen mit Messgeräten vergleichen.
    • Wenn die Abweichung mehr als 2 % beträgt, führen Sie den nächsten Schritt aus.
  2. Sensorart prüfen:
    • Prüfen, ob eine Thermoelement, Thermistor oder Widerstandsthermometer verwendet wird.
    • Prüfen, ob der Sensor-Typ den Anforderungen des Produktionsprozesses entspricht.
    • Wenn der Typ den Anforderungen entspricht, führen Sie den nächsten Schritt aus.
  3. Prüfung der thermischen Verzögerung:
    • Die Temperatur entsprechend den Veränderungen im Prozess messen.
    • Prüfen Sie, ob eine Verzögerung von 5 bis 10 Sekunden auftritt.
    • Wenn die Verzögerung mehr als 10 Sekunden beträgt, führen Sie den nächsten Schritt aus.
  4. Widerstand der Leiter prüfen:
    • Den Widerstand der Sensorleiter messen.
    • Wenn der Widerstand größer als 500 Ohm ist, führen Sie den nächsten Schritt aus.
  5. Überprüfung der Sendereinstellungen:
    • Überprüfen Sie, ob die Senderparameter korrekt eingestellt sind.
    • Wenn die Parameter übereinstimmen, führen Sie den nächsten Schritt aus.

6. Matrix der Ursachen

Symptom Wahrscheinliche Ursachen Diagnostisches Testen Erwarteter Ergebnis
Unstabile Anzeigen
  1. Ungeeigneter Sensor-Typ
  2. Wärmeverzögerung
  3. Leitungen mit hohem Widerstand
  4. Fehlerhafte Einstellungen des Senders
  1. Temperatur mit einem Thermometer und einer thermischen Kamera messen.
  2. Sensorart prüfen.
  3. Thermische Verzögerung messen.
  4. Den Widerstand der Leiter messen.
  5. Überprüfen Sie die Sendereinstellungen.
  1. Abweichung vom tatsächlichen Wert.
  2. Fehlende Übereinstimmung des Sensor-Typs.
  3. Abweichung von der thermischen Verzögerung.
  4. Der Widerstand der Leiter ist größer als 500 Ω.
  5. Fehlerhafte Senderkonfiguration.
Abweichung vom tatsächlichen Wert
  1. Ungeeigneter Sensor-Typ
  2. Hoher Widerstand der Leiter
  3. Wärmeverzögerung
  4. Fehlerhafte Einstellungen des Senders
  1. Temperatur mit einem Thermometer und einer thermischen Kamera messen.
  2. Sensorart prüfen.
  3. Thermische Verzögerung messen.
  4. Den Widerstand der Leiter messen.
  5. Überprüfen Sie die Sendereinstellungen.
  1. Abweichung vom tatsächlichen Wert.
  2. Fehlende Übereinstimmung des Sensors-Typs.
  3. Abweichung von der thermischen Verzögerung.
  4. Der Widerstand der Leiter ist größer als 500 Ohm.
  5. Fehlerhafte Senderkonfiguration.

7. Ursachenanalyse der Wurzelursachen

1. Falsche Wahl des Sensors-Typs

Ursache: Die Verwendung eines falschen Sensors (Thermoelement, Thermistor, Temperatursensor mit Widerstand) für einen bestimmten Prozess kann zu ungenauen Temperaturmessungen führen.

Bestätigung: Prüfung des Sensors Typ und Vergleich mit den Prozessanforderungen.

Einfluss: Ungenaue Messungen können zu ineffizienter Prozesssteuerung, Verlust der Produktqualität oder gefährlichen Situationen führen.

2. Hoher Widerstand der Leiter

Ursache: Leitungen mit hohem Widerstand können zu falschen Temperaturmessungen führen, durch Energieverlust.

Bestätigung: Widerstandsmessung der Leiter mit einem Multimeter.

Einfluss: Hoher Widerstand kann zu einer Verringerung der Messgenauigkeit führen, was die Effizienz des Prozesses beeinträchtigen kann.

3. Wärmespeicherzeit

Ursache: Die thermische Verzögerung tritt aufgrund des fehlenden schnellen Reaktionsvermögens des Sensors auf Temperaturänderungen auf.

Bestätigung: Messung der Antwortzeit des Sensors.

Einfluss: Verzögerung kann zu falschen Messungen führen, was die Qualität des Produkts oder die Effizienz des Prozesses beeinträchtigen kann.

4. Falsche Einstellungen des Transmitters

Ursache: Fehlkonfigurierte Sender können zu einer ungenauen Temperaturanzeige führen.

Bestätigung: Überprüfung der Sendereinstellungen.

Einfluss: Falsche Einstellungen können zu falschen Daten führen, was den Prozess effizienter machen kann.

8. Schritte zur Lösung

1. Auswahl des richtigen Sensors-Typs

  1. Ermitteln Sie, welcher Sensorart die Anforderungen des Prozesses entspricht.
  2. Den Sensor durch einen entsprechenden Typ ersetzen.
  3. Prüfen, ob der Sensor den Anforderungen entspricht.

2. Verkleinerung des Widerstands der Leiter

  1. Den Widerstand der Leiter messen.
  2. Hohe Widerstände der Leiter ersetzen.
  3. Widerstand der Leiter prüfen.

3. Verringerung der thermischen Verzögerung

  1. Den Antwortzeit des Sensors messen.
  2. Sensor mit schnellerer Reaktionszeit austauschen.
  3. Zeit bis zur Antwort prüfen.

4. Einstellungen des Senders anpassen

  1. Überprüfen Sie die Sendereinstellungen.
  2. Ändern Sie die Einstellungen entsprechend den Anforderungen.
  3. Einstellungen prüfen.

9. Präventive Maßnahmen

Grundursache Präventive Strategie Kontrollmethode Empfohlener Intervall
Falsche Auswahl des Sensors Verwendung des richtigen Sensors-Typs Prüfung des Sensors Typ jährlich
Hoher Widerstand der Leiter Periodische Austausch von Leitern Widerstandsmessung von Leitern Jedes 6 Monate
Wärmeverzögerung Verwendung von Sensoren mit schnellem Antwortzeitverhalten Messung der Antwortzeit jährlich
Fehlerhafte Einstellungen des Senders Periodische Prüfung der Einstellungen Prüfung der Sendereinstellungen Monatlich

10. Produktionskomponenten

Beschreibung des Komponenten Spezifikation Wann austauschen Kategorie UNITEC-D
Thermosensor Thermoelement, Thermistor, Widerstandsthermometer Bei Abweichung der Messwerte 03.02.05
Leiter Minimaler Widerstand 500 Ω Bei hohem Widerstand 03.02.06
Temperatursensor Eingerichtete Parameter Bei falschen Einstellungen 03.02.07

Wenden Sie sich an UNITEC-D, um geeignete Komponenten zu erhalten:
https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Verweisungen

  • EN 60584 — Temperatursensoren
  • ISO 16034 — Temperaturübertragungseinheit
  • DSTU 3013 — Anforderungen an die Temperaturkontrolle
  • Bedienungsanleitungen der Hersteller
  • Technische Dokumente UNITEC-D

End

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