Як визначити, чи вийшла з ладу термопара типу B і типу J

Визначення несправності термопар типу B і типу J вимагає комплексної оцінки з урахуванням властивостей їх матеріалу, робочого середовища та методів випробування. Загалом несправність термопари типу B проявляється переважно високим-температурним дрейфом, забрудненням і крихкістю, а також слабким сигналом, тоді як несправність термопари типу J зазвичай спостерігається через окислювальний розрив, корозійне коротке замикання та аномальний термоелектричний потенціал. Нижче наведено систематичний метод оцінки:

I. Перевірка зовнішнього вигляду та конструкції

1. Термопари типу B (платина-родій 30-платина-родій 6)

Стан захисної трубки: перевірте захисну трубку з корунду або -глинозему високої чистоти на наявність тріщин, перфорацій або порошку, особливо в печах із частими коливаннями температури, де термічний стрес може легко спричинити поломку.

Спостереження за дротом: якщо захисна трубка пошкоджена, відкрийте її та спостерігайте, чи подвійна платинова-родієва дріт не стала крихкою, почорніла чи не має «рябих» забруднень, що вказує на вплив парів металу або відкладення вуглецю.

Перевірка шлюзу: перевірте, чи клеми не окислені та не почорніли, чи не застарів шар ізоляції кабелю та чи не від’єдналися паяні з’єднання.

2. Термопара типу J (залізо-константан)

Окислення залізного позитивного електрода: уважно перевірте, чи залізний позитивний електрод-розжарений, іржавий чи крихкий, особливо після тривалого використання вище 500 градусів, оскільки він схильний до окислення та руйнування.

Корозія негативного електрода константану: у вологому або сірковмісному середовищі константан (мідно-нікелевий сплав) легко піддається корозії, проявляючись у вигляді зеленуватої поверхні або утворення пухирів.

Клеми: перевірте наявність вологи, яка може спричинити корозію або коротке замикання на клемах.

Примітка. Термопари типу J працюють краще, ніж термопари з інших неблагородних металів у відновній атмосфері, але якщо виявлено нестабільність сигналу, спочатку слід перевірити окислення залізного електрода.

II. Тестування електричних характеристик

1. Перевірка безперервності (діапазон омметра мультиметра)

Від'єднайте лічильник і виміряйте опір між двома клемами:

Нормальне значення: Термопари типу B і типу J мають бути від кількох Ом до десятків Ом (залежно від довжини та діаметра дроту);

Розрив ланцюга: нескінченний опір → зламаний дріт термопари, потребує заміни;

Коротке замикання: опір, близький до 0Ω → Внутрішнє коротке замикання або вологість, потребує сушіння або заміни.

Примітка. Термопари типу B мають слабкий сигнал і більш чутливі до поганої проводки. Переконайтеся, що клеми надійно закріплені.

2. Вимірювання термоелектричного потенціалу (метод мілівольтметра)

Використовуйте високоточний-мілівольтметр, щоб виміряти вихід холодного спаю та порівняти його з калібрувальною таблицею:

Тип B: Теоретичний термоелектричний потенціал при 1000 градусів становить приблизно 4,8 мВ. Якщо виміряне значення відхиляється більш ніж на ±0,1 мВ, це може бути старінням або забрудненням.

Тип J: Теоретичне значення становить приблизно 5,0 мВ при 100 градусах. Якщо він нижчий за 4,5 мВ, це означає, що дріт термопари зіпсувався або сильно окислився.

Рекомендація: одночасно помістіть термопару, що тестується, і нову термопару тієї ж моделі в джерело постійної температури (наприклад, масляну ванну) і порівняйте різницю на виході, щоб визначити, чи вийшла з ладу.

III. Перевірка фактичного вимірювання температури

1. Порівняння середовища постійної температури

Вставте термопару в джерело постійної температури з відомою температурою (наприклад, кипляча вода при 100 градусах або масляна ванна при 300 градусах) і порівняйте її зі стандартним платиновим термометром опору:

Якщо різниця температур перевищує діапазон класу точності (тип B ±0,25% t, тип J ±2,5 градуса), і помилки проводки були виключені, його можна визначити як несправний.

2. Тест на динамічне нагрівання

Повільно нагрійте і запишіть зміну термоелектричного потенціалу:

Якщо сигнал не змінюється або коливається під час нагрівання → поганий внутрішній контакт;

Якщо він не може повернутися до нуля після охолодження → дроту термопари стався необоротний відпал або окислення.

IV. Характеристики відмови в особливих сценаріях

Таблиця	Сценарій	Характеристики несправності термопари типу B	Характеристики несправності термопари типу J
Високо{0}}температурне окислювальне середовище	Тривала -стабільність, але якщо захисна трубка виходить з ладу, дріт термопари легко забруднюється та стає крихким	Залізний катод швидко окислюється, і термін служби різко зменшується вище 500 градусів.
Відновна атмосфера (H₂, CO)	Схильність до «платинової крихкості», внаслідок чого дріт термопари стає крихким і ламається.	Можна використовувати як звичайно, це його вигідний сценарій.
Серед{0}}вмісне/вологе середовище	Чутливий до забруднення, легко утворює евтектику з низькою-температурою плавлення-	Константан легко піддається корозії, що призводить до дрейфу сигналу або короткого замикання.
Часті термічні цикли	Термічна напруга спричиняє тріщину захисної трубки, оголюючи дріт термопари	Висока механічна міцність і стійкість до вібрації.

Рекомендація: тип B підходить для чистого середовища з високою-температурою; Тип J підходить для промислових об’єктів із середньою- та низькою{2}}температурою, але слід уникати високотемпературного середовища окислення та сульфідації.