نحوه کنترل اکسیداسیون ترموکوپل در داخل غلاف زرهی بدون خوردگی خارجی

بسیاری از ترموکوپل‌ها سطوح بیرونی غلاف سالم و بدون خراش دارند، اما سیم‌های آلیاژی داخلی به شدت اکسید می‌شوند که منجر به افزایش مقاومت و تغییر دما می‌شود. این اکسیداسیون داخلی پنهان را نمی توان تنها با بازرسی چشمی تشخیص داد و اغلب باعث خرابی مدار باز غیرمنتظره-در طول تولید انبوه می شود. این مقاله به بررسی علل اکسیداسیون داخلی، روش های تشخیص آن و اقدامات پیشگیرانه متمرکز می پردازد.

سه علت اصلی اکسیداسیون داخلی با غلاف بیرونی آسیب نخورده

1. هوای باقیمانده در حین پر کردن بدون خلاء-

ترموکوپل‌های ارزان{0}}در خلاء فشرده نمی‌شوند و مقدار قابل‌توجهی از هوای محصور در غلاف را در طول ساخت به دام می‌اندازند. حرارت دادن مکرر دمای بالا باعث می شود که اکسیژن موجود در هوای محبوس شده به طور مداوم سیم های آلیاژی مبتنی بر نیکل را اکسید کند و اکسید فلزی شکننده را در امتداد مرزهای دانه رسوب کند. غلاف بیرونی سالم است و عیب از بیرون قابل مشاهده نیست.

2. پیری نشت میکرو هوا در مهر و موم خروجی سیم

حتی آب بندی سیلیکونی دولایه نیز پس از چرخه طولانی مدت در دمای بالا به آرامی تخریب می شود و میکرو-منافذ نامرئی ایجاد می کند. هوای با دمای بالا داخلی دونده داغ منبسط و منقبض می شود و به طور مکرر مقدار کمی از هوای غنی از اکسیژن کارگاه را به داخل غلاف می مکد و با اکسید کردن سیم های آلیاژی به تدریج طی ماه ها کارکرد.

3. تجزیه ردیابی رطوبت باعث تولید گاز اکسید کننده می شود

غلاف رطوبت را وارد می کند که در حرارت زیاد به اکسیژن و هیدروژن تجزیه می شود. اکسیژن بلافاصله سطح سیم آلیاژی را اکسید می کند و هیدروژن ساختار دانه های فلزی را شکننده می کند، بنابراین روند پیری را سرعت می بخشد. این نفوذ رطوبت باعث زنگ زدگی یا سوراخ شدن غلاف قابل مشاهده نمی شود، بلکه باعث آسیب اکسیداسیون پنهان داخلی می شود.

گردش کار گام به گام برای تشخیص اکسیداسیون داخلی

1. آزمون مقایسه مقاومت حلقه

مقاومت کلی سیم مثبت-منفی ترموکوپل در حال آزمایش را اندازه گیری کنید و آن را با یک سنسور مشخصات کاملاً یکسان مقایسه کنید. اگر مقاومت بیش از 15 درصد بیشتر از مقدار استاندارد باشد، اکسیداسیون داخلی بسیار محتمل است. مقاومت هادی به تدریج توسط لایه های اکسیدی افزایش می یابد.

2. تست پیری مقاومت عایق در دمای بالا

ترموکوپل را در یک کوره خشک-در دمای 380 درجه به مدت 2 ساعت قرار دهید و مقاومت عایق را در ولتاژ 500 ولت DC اندازه گیری کنید. اگر اکسیداسیون داخلی جدی باشد و پودر عایق آسیب ببیند، مقاومت عایق پس از گرم شدن به شدت کاهش می یابد.

3. پیری -تست رانش کالیبراسیون سه نقطه

کالیبراسیون اولیه 3 نقطه انجام شد، سپس در دمای 380 درجه سانتیگراد به مدت 72 ساعت نگه دارید، دوباره- کالیبره کنید. تغییرات بیش از 0.5 درجه، تبلور مجدد غیرقابل برگشت اکسیداسیون آلیاژ داخلی رخ داده است.

4. تأیید نمونه‌گیری مخرب (فقط سنسورهای از بین رفته)

غلاف محافظ را ببرید و به سطح سیم آلیاژی نگاه کنید. رسوب اکسید خاکستری/سیاه روی سطح سیم، اکسیداسیون داخلی را تایید می کند.

اقدامات پیشگیرانه فنی مسدود کردن اکسیداسیون داخلی

1. ارتقاء استاندارد تدارکات: ترموکوپل‌های پر شده با خلاء- را با گزارش‌های کامل بازرسی فرآیند انتخاب کنید. رد پر کردن دستی ارزان سنسورهای شل برای خطوط تولید انبوه مداوم. پر کردن خلاء اساساً اکسیژن باقیمانده در غلاف را حذف می کند.

2. دو لایه تقویت مهر و موم درجه حرارت بالا

ترموکوپل‌هایی را با آب‌بندی دوگانه سیلیکون در ناحیه انتقال سیم- انتخاب کنید. تعمیر و نگهداری منظم هر سه ماه یکبار، یک روکش نازک از چسب آب بندی مقاوم در برابر دمای بالا را در خروجی سیم اضافه کنید تا گذرگاه های نشتی هوا را مسدود کنید.

3. منطق عملیات گرمایش قالب را بهبود بخشید

دمای آماده به کار (180 تا 220 درجه) را برای چند روز-طولانی مدت ثابت نگه ندارید. گرمای استاتیک طولانی سرعت واکنش اکسیداسیون داخلی را تسریع می کند. اگر زمان استند بای بیشتر از 48 ساعت باشد، برای کاهش اکسیداسیون آلیاژ، برق حرارتی باید کاملاً قطع شود.

4. کنترل رطوبت در کارگاه و انبار لوازم یدکی

رطوبت نسبی کارگاه را تا 40-65% RH کنترل کنید. ترموکوپل های اضافی را در بسته بندی ضد رطوبت در بسته حاوی ماده خشک کن نگهداری کنید تا از جذب رطوبت قبل از نصب جلوگیری شود.

طبقه بندی دفع ترموکوپل های اکسید شده داخلی

1. اکسیداسیون جزئی (مقاومت بیش از حد 10%-15%، افزایش دریفت کمتر یا مساوی 0.5 درجه پس از آزمایش پیری) فقط برای قالب‌های بسته‌بندی با دقت پایین متناوب تک-تغییر، کاهش چرخه بازرسی به دو هفته، تعویض اجباری پس از 1 ماه مجاز است.

2. Moderate and severe oxidation (resistance excess >15%, drift increase >0.5 درجه): آسیب داخلی غیر قابل برگشت است، مستقیماً از بین می رود و پس از تمیز کردن یا کالیبراسیون قابل استفاده نیست.