某热电偶故障分析报告

摘 要：发动机燃气温度测量大多数采用K型热电偶传感器，燃气温度为发动机重要监控参数，热电偶的质量直接影响到发动机的使用安全，此热电偶故障具有典型性，指导热电偶的质量和可靠性改进。

1 故障描述

某热电偶在使用过程之中，出現显示温度指示异常，温度指示不稳定，在00～1000℃之间随机跳变。

2 结构与功能简介

K型热电偶作为一种温度传感器，K型热电偶通常和显示仪表，记录仪表和电子调节器配套使用。K型热电偶可以直接测量各种生产中从0℃到1300℃范围的液体蒸汽和气体介质以及固体的表面温度。

K型热电偶通常由感温元件、安装固定装置和接线盒等主要部件组成。

K型热电偶是目前用量最大的廉金属热电偶，其用量为其他热电偶的总和。K型热电偶丝直径一般为1.2～4.0mm。

正极（KP）的名义化学成分为：Ni：Cr=92：12，负极（KN）的名义化学成分为：Ni：Si=99：3，其使用温度为-200～1300℃。

热电偶根据偶头感应的温度产生一个热电势，其热电势与温度的对应关系符合GB2614-85中K分度的要求。热电偶的测量温度范围为0～1000℃，常用工作温度范围0～800℃。

3 故障分析

3.1 建立故障树

对故障现象进行了确认和分析，热电偶断路故障由发动机因素包括超温使用、异物打伤和热电偶自身问题引起，基于以上分析建立故障树如下图1

3.2 故障树排查

经检查发动机试验数据，除发动机未超温，可排除该底事件。

经孔探检查压气机、导向器、压气机、扩压器、火焰筒无异常，排除发动机内部异物打伤的底事件。

热电偶本身故障不能排除。

4 热电偶检查情况

热电偶外观检查发现测量端偶丝牢固可靠无异常，固定瓷管未发生断裂现象，各连接部位可靠无其他任何外观缺陷，更没有影响传感器功能性的明显外观损伤，对传感器偶头部位进行分解，发现焊接点存在异常，焊接部位存在虚焊现象，焊接强度不满足设计要求。

5 故障分析结论

通过上述检查和分析，确认故障原因是偶头焊接不良，在振动环境下导致传感器断路。

参考文献：

[1]XX型热电偶传感器技术规范

[2]王桂荣，李宪芝 传感器原理及应用 中国电力出版社 2010

作者简介：

朱志敏（1982.3-）男 江苏常州人 南京航空航天大学 本科生