تخریب ترموکوپل و عمر مفید

عمر مفید ترموکوپل ها مربوط به خراب شدن آنهاست که به پدیده کهنه شدن و خراب شدن ترموکوپل ها پس از استفاده اشاره دارد. ترموکوپل های ساخته شده از فلزات یا آلیاژها دارای دانه های داخلی هستند که به تدریج در دمای بالا رشد می کنند. در عین حال آلیاژ حاوی مقدار کمی ناخالصی است و موقعیت یا شکل آن نیز تغییر می کند و با گازهای کاهنده یا اکسید کننده در محیط اطراف واکنش نشان می دهد. در کنار تغییرات فوق، نیروی الکتروموتور ترموکوپل نیز فوق العاده حساس به تغییرات خواهد بود. بنابراین، تخریب ترموکوپل ها اجتناب ناپذیر است.
عمر مفید ترموکوپل ها
تخریب ترموکوپل یک فرآیند کمی است که تعیین کمیت آن دشوار است و با نوع، قطر، دمای کار، جو و زمان ترموکوپل متفاوت است. عمر مفید ترموکوپل به زمانی اطلاق می شود که خرابی ترموکوپل از خطای مجاز بیشتر شود و حتی زمانی که سیم پاره شده و قابل استفاده نباشد.
(1) طول عمر ترموکوپل های مونتاژ شده
پایداری ترموکوپل ها فقط در استانداردهای چینی مورد نیاز است. تغییر نیروی الکتروموتور ترموالکتریک قبل و بعد از استفاده در دمای معین به مدت 200 ساعت مشخص می شود. با این حال، هیچ مقرراتی در مورد طول عمر یافت نشده است. الزامات طول عمر ترموکوپل ها در ژاپن بر اساس زمان استفاده مداوم از ترموکوپل ها است که در استاندارد JIS ژاپن (C{1}}) مشخص شده است. برای ترموکوپل های نوع B، R و S، 2000 ساعت است، در حالی که برای ترموکوپل های نوع K، E، J و T، 10000 ساعت است.
در استفاده عملی، ترموکوپل های مونتاژ شده معمولا دارای لوله های محافظ هستند و فقط در شرایط خاص با سیم های خالی استفاده می شوند. بنابراین در بیشتر موارد طول عمر لوله محافظ طول عمر ترموکوپل را تعیین می کند. ارزیابی عمر واقعی ترموکوپل ها باید بر اساس جمع آوری و انباشت طولانی مدت داده ها در شرایط استفاده واقعی باشد تا نتایج دقیق تری ارائه شود [5].
(2) طول عمر ترموکوپل های زرهی
به دلیل عایق بودن ترموکوپل های زرهی از محیط خارجی از طریق محافظ آستین، مواد آستین بر طول عمر ترموکوپل های زرهی تأثیر می گذارد.
صدا زیاد است و سیم های ترموکوپل و آستین های فلزی باید بر اساس هدف انتخاب شوند. هنگامی که ماده انتخاب می شود، طول عمر آن با افزایش قطر ترموکوپل زرهی افزایش می یابد. در مقایسه با ترموکوپل های مونتاژ شده، ترموکوپل های زرهی دارای مزایای زیادی هستند، اما عمر مفید آنها اغلب کمتر از ترموکوپل های مونتاژ شده است.
5. نتیجه گیری
ترموکوپل ها رایج ترین سنسورهای دما هستند که در تحقیقات علمی و تولید مورد استفاده قرار می گیرند. اگرچه ساختار آنها ساده است، اما استفاده بی دقت می تواند منجر به خطاهای اندازه گیری قابل توجهی شود. نویسنده به تفصیل دلایل اصلی خطاها در انتخاب نقاط اندازه گیری دما، عمق درج، زمان پاسخگویی، تشعشعات حرارتی و امپدانس حرارتی ترموکوپل ها را در پاسخ به مسائل رایجی که ممکن است در حین استفاده ایجاد شود، مورد بحث قرار می دهد. نویسنده همچنین به احتیاط هایی که باید در استفاده از ترموکوپل ها انجام شود، اشاره می کند، مانند ناهمگنی، جو، مقاومت عایق، اکسیداسیون انتخابی ترموکوپل های نوع K، حالت K و خطاهای شنت در ترموکوپل های زرهی. برای بهبود دقت اندازه گیری و افزایش طول عمر ترموکوپل ها مفید است.