Як впоратися з окисленням термопари всередині броньованої оболонки без зовнішньої корозії

Багато термопар мають непошкоджену зовнішню поверхню оболонки без подряпин, але внутрішні дроти зі сплаву сильно окислені, що призводить до збільшення опору та дрейфу температури. Це приховане внутрішнє окислення неможливо виявити тільки очним оглядом, і воно часто спричиняє несподіваний розрив-відмови в ланцюзі під час масового виробництва. У цій статті розглядаються причини внутрішнього окислення, методи його виявлення та цілеспрямовані профілактичні заходи.

Три основні першопричини внутрішнього окислення з непошкодженою зовнішньою оболонкою

1. Залишок повітря під час не-наповнення вакуумом

Недорогі-термопари не ущільнюються під вакуумом і затримують значну кількість повітря, що міститься в оболонці під час виробництва. Багаторазове нагрівання при високій температурі змушує кисень у повітрі постійно окислювати дроти зі сплаву на основі нікелю, утворюючи крихкі оксиди металу вздовж меж зерен. Зовнішня оболонка ціла, ззовні дефект не видно.

2. Старіння мікровитоку повітря на ущільненні виходу дроту

Навіть двошарове силіконове ущільнення повільно руйнується після тривалого циклу високої температури, утворюючи невидимі мікро-пори. Внутрішнє високотемпературне повітря гарячої канальні розширюється та стискається, неодноразово всмоктуючи невелику кількість насиченого киснем робочого повітря у внутрішню оболонку, поступово окислюючи дроти зі сплаву протягом місяців роботи.

3. При розкладанні слідової вологи утворюється окислювальний газ

Оболонка пропускає вологу, яка при сильному нагріванні розпадається на кисень і водень; кисень негайно окислює поверхню дроту зі сплаву, а водень окрихчує структуру металевого зерна, таким чином прискорюючи дрейф старіння. Таке проникнення вологи не призведе до видимої іржі чи перфорації оболонки, а призведе лише до внутрішнього прихованого пошкодження від окислення.

Покроковий-за-процесом виявлення внутрішнього окислення

1. Порівняльний тест опору петлі

Виміряйте загальний позитивний-негативний опір дроту термопари, яка перевіряється, і порівняйте його з абсолютно новим датчиком ідентичних специфікацій. Якщо опір більш ніж на 15% перевищує стандартне значення, велика ймовірність внутрішнього окислення. Опір провідника поступово підвищується шарами оксиду.

2. Випробування на стійкість ізоляції до високої температури

Помістіть термопару в суху -печну блочну піч при температурі 380 градусів на 2 години та виміряйте опір ізоляції при 500 В постійного струму. Якщо внутрішнє окислення є серйозним і ізоляційний порошок пошкоджено, опір ізоляції різко знизиться після нагрівання.

3. Старіння три-точкового калібрування

Виконано початкове калібрування за 3 точками, потім витримуйте при 380C протягом 72 годин, повторіть-калібрування. Відхилення більше ніж на 0,5 градуса призвело до необоротної рекристалізації внутрішнього окислення сплаву.

4. Деструктивна перевірка зразків (тільки утилізовані датчики)

Розріжте захисну оболонку та подивіться на поверхню дроту зі сплаву. Наліт сірого/чорного оксиду на поверхні дроту підтверджує внутрішнє окислення.

Технічні профілактичні заходи блокування внутрішнього окислення

1. Оновіть стандарт закупівлі: оберіть-наповнені вакуумом термопари з повними звітами про перевірку процесу. Відмовтеся від дешевих датчиків ручного заповнення для ліній безперервного масового виробництва. Вакуумне наповнення в основному видаляє кисень, що залишився в оболонці.

2. Двошарове посилення високотемпературного ущільнення

Виберіть термопари з подвійним ущільненням силікону в зоні переходу оболонки-дроту. Регулярне технічне обслуговування кожні три місяці, додавання тонкого шару високотемпературного ущільнюючого клею на вихід дроту, щоб закрити мікропротоки витоку повітря.

3. Покращити логіку роботи прес-форми

Не підтримуйте тривалу -постійну низьку{1}}температуру очікування (180~220 градусів) протягом кількох днів; тривале статичне нагрівання прискорить швидкість внутрішньої реакції окислення. Якщо режим очікування перевищує 48 годин, необхідно повністю вимкнути нагрівання, щоб уповільнити окислення сплаву.

4. Контроль вологості в цеху та на складі запчастин

Контролюйте відносну вологість у майстерні до 40-65% RH. Зберігайте додаткові термопари в герметичній вологостійкій упаковці, що містить осушувач, щоб уникнути поглинання вологи перед встановленням.

Класифікація утилізації внутрішньо окислених термопар

1. Незначне окислення (перевищення опору на 10%-15%, приріст дрейфу Менше або дорівнює 0,5 градуса після випробування на старіння) Дозволено лише для однозмінних-змінних пакувальних форм із низькою точністю, скорочення циклу перевірки до двотижневого, заміна обов’язкова через 1 місяць.

2. Moderate and severe oxidation (resistance excess >15%, drift increase >0,5 градуса): внутрішні пошкодження є незворотними, безпосередньо утилізуються та не можуть бути використані після очищення чи калібрування.333