تاثیر چرخه حرارتی بر طول عمر بخاری کارتریج

بخاری کارتریجی که همیشه در دمای ثابت باقی می ماند می تواند سال ها دوام بیاورد. همین بخاری اگر در برنامه‌ای که زیاد روشن و خاموش می‌شود استفاده شود، در عرض چند ماه خراب می‌شود. هیچ ابهامی در مورد این اختلاف وجود ندارد. این اتفاق زمانی می افتد که بخاری بارها و بارها گرم و سرد می شود که به آن چرخه حرارتی می گویند. دانستن اینکه چرخه حرارتی چگونه بر بخاری‌های کارتریج تأثیر می‌گذارد، به شما کمک می‌کند بفهمید که چرا برخی از استفاده‌ها از بخاری‌ها نسبت به بقیه سخت‌تر هستند و چگونه می‌توان آنها را طولانی‌تر کرد.

هر قسمت از بخاری کارتریجی وقتی گرم می شود بزرگتر می شود. غلاف فلزی، عایق اکسید منیزیم و سیم مقاومت همگی بزرگتر می شوند. همه این قطعات با خنک شدن بخاری کوچکتر می شوند. این رشد و انقباض هر بار اتفاق می افتد. قطعات درون می توانند پس از هزاران چرخه حرکت کنند. سیم مقاومت می تواند کمی در داخل MgO جابجا شود. ترک‌های میکرو-می‌توانند در خود MgO ایجاد شوند. انتهای سیمی که به سرنخ ها متصل می شود هر بار که چرخه می زند تحت فشار مکانیکی قرار می گیرد.

چندین چیز بر میزان بد آسیب سیکل حرارتی تأثیر می گذارد. تغییر دما مهمترین چیز است. بخاری که از 50 درجه به 200 درجه می رود و دوباره برمی گردد نسبت به بخاری که از 50 درجه به 500 درجه می رود و دوباره برمی گردد استرس کمتری دارد. هر چه دما بیشتر تغییر کند، چیزها بیشتر منبسط و منقبض می شوند. سرعت چرخه نیز مهم است. بخاری که به سرعت گرم و سرد می شود نسبت به بخاری که به آرامی دما را تغییر می دهد تحت استرس بیشتری قرار دارد. میله های آب بندی که در عرض چند ثانیه گرم و سرد می شوند، یکی از پرکاربردترین کاربردها هستند.

اینکه بخاری چقدر می‌تواند چرخه حرارتی را مدیریت کند به نحوه ساخت آن بستگی دارد. بخاری هایی با اکسید منیزیم که بسته بندی محکمی دارند، حرکت داخلی کمتری نسبت به بخاری هایی با عایق شل بسته بندی دارند. فشردگی سیم مقاومت را در جای خود نگه می‌دارد تا در هنگام انبساط و جمع شدن بخاری حرکت نکند. بخاری هایی که دارای سیستم های پشتیبانی داخلی هستند، مانند اسپیسرهای سرامیکی یا میله های مرکزی، پایدارتر هستند. کیفیت پایان به همان اندازه مهم است. در ساخت و ساز، جایی که سرنخ ها در داخل بخاری مهر و موم شده اند، برای چرخه حرارتی بهتر از انقباض- در ساخت و ساز، جایی که انتهای آن بیرون است، کار می کند.

نحوه نصب بخاری بر نحوه تأثیر چرخه حرارتی بر آن تأثیر می گذارد. بخاری که می تواند آزادانه در حفره خود منبسط و منقبض شود، تنش داخلی کمتری نسبت به بخاری دارد که از این طریق محدود می شود. اگر بخاری به انتهای یک حفره کور برخورد کند یا در انتهای سرب محکم بسته شود، نیروی انبساط جایی برای رفتن ندارد. بخاری باید آن استرس را تحمل کند، که می تواند MgO را بشکند یا سیم مقاومت را فرسوده کند. این کشش با ایجاد یک شکاف کوچک برای انبساط در نوک و استفاده از پایه‌ای که به انتهای سرب اجازه می‌دهد کمی حرکت کند، کاهش می‌یابد.

اگر نیاز به استفاده از بخاری دارید که اغلب برای چرخه حرارتی استفاده می شود، باید بخاری را انتخاب کنید که برای کار چرخه ای ساخته شده است. این شامل انتخاب یک بخاری با ساختار داخلی قوی، یک ماده غلاف است که حتی در زمان نوسان دما قوی می‌ماند، و پایانی که می‌تواند استرس مکرر را تحمل کند. هنگامی که نوبت به چرخه های دما می رسد، غلاف های Incoloy® اغلب بهتر از فولاد ضد زنگ معمولی هستند زیرا کیفیت مکانیکی خود را بهتر حفظ می کنند. سرنخ‌های نیکل در ساخت‌وساز-در اجرای حرکت‌های مکرر بهتر از سرنخ‌های معمولی در طرح‌های پرشده- هستند.

چرخه حرارتی یکی از رایج‌ترین دلایلی است که باعث می‌شود بخاری‌ها قبل از اینکه بخواهند خراب شوند. آسیب به مرور زمان ایجاد می شود و معمولاً تا زمانی که بخاری خراب نشود قابل توجه نیست. بخاری که هزاران بار استفاده شده است ممکن است از بیرون عالی به نظر برسد، اما MgO ترک خورده، سیم حرکت کرده و انتهای آن ضعیف‌تر شده است. وقتی چیزی اشتباه می شود، اغلب به نظر می رسد که یکباره اتفاق می افتد. اما این روش از اولین سیکل شروع شد. دانستن این که چگونه کار می کند به شما امکان می دهد بخاری ها را انتخاب کنید و نصب هایی را طراحی کنید که اثرات چرخه حرارتی را کاهش می دهد، که می تواند به آنها اجازه دهد حتی در سخت ترین برنامه های چرخه دوام بیشتری داشته باشند.