Ce cauzează defecțiunea termocuplului în încălzitoarele cu imersie PTFE și cum este diagnosticată?

Încălzitorul cu imersie din PTFE citește temperatura ambiantă sau fluctuează rapid, deși încălzitorul este ok. Adesea, vinovatul este un termocuplu prost. Înțelegerea modurilor de defecțiune comune ale acestor senzori accelerează depanarea și readuce procesul online. Cauzele comune de bază ale defecțiunii termocuplului în sistemele de încălzire cu imersie PTFE sunt circuitul deschis, deriva sau scurtcircuitul la manta. Fiecare mod are propriile simptome și necesită abordări specifice de diagnosticare.

Circuit deschis.
Dacă firul termocuplului sau joncțiunea în sine se rupe fizic, poate rezulta un circuit întrerupt. Experiența pe teren arată că coroziunea la joncțiunea termocuplului sau de-a lungul firului cauzează degradarea materialului în timp. Ruptura sârmei este, de asemenea, rezultatul oboselii mecanice din cauza vibrațiilor, care este predominantă în ansamblurile de încălzire cu imersie care sunt expuse fluxului de fluid sau funcționării pompei. În multe cazuri, ruptura are loc în punctul în care termocuplul scapă de mantaua PTFE sau la o conexiune prost întreținută.

Acest circuit deschis duce la controler într-o stare de epuizare upscale (citire la scară completă) sau, în unele configurații, la scară redusă. În timp ce încălzitorul continuă să ia curent, controlerul avertizează instantaneu. Acesta este un semn grăitor că temperatura este mult în afara intervalului de lucru tipic. Măsurarea rezistenței confirmă defectul. Un termocuplu bun prezintă câțiva ohmi (de obicei mai puțin de 20 ohmi pentru un tip J sau K), iar un circuit deschis prezintă o rezistență infinită.

Derivă
Diagnosticarea unui termocuplu în derivă poate fi puțin mai delicată decât un circuit deschis. Deriva este variația constantă a forței electromotoare (EMF) de ieșire a termocuplului care face ca controlerul să indice o temperatură care este ușor diferită de temperatura reală a procesului. Această eroare se acumulează în timp și poate duce la o deteriorare a calității procesului.

Deviația în aplicațiile de încălzire cu imersie PTFE este cauzată de mai multe motive. Firele din aliaj sunt supuse oxidării, în special termocuplurile de tip K în sulf sau atmosfere reducătoare. Umiditatea care intră în izolația minerală - dacă se folosește un design cu înveliș metalic sub stratul de PTFE - provoacă defecțiuni de manevră care modifică fem. Derivarea este, de asemenea, accelerată de contaminarea chimică a stratului de PTFE cu fluide de proces agresive care pătrund sau deteriorează stratul de PTFE.

Experiența pe teren a arătat că un termocuplu în derivă trece adesea de o verificare de continuitate de bază, dar nu reușește verificarea preciziei. Pentru a face un test controlat, puneți senzorul într-o baie de temperatură stabilă cunoscută (o baie de gheață la 0 C sau apă clocotită la 100 C, în funcție de altitudine) și comparați ieșirea în milivolti cu tabelele convenționale de termocuplu. Dovada de derive este orice modificare dincolo de toleranța permisă (de exemplu, ±2 grade pentru senzorii de grad-standard).

Teacă (joncțiune cu împământare) Scurt la
Un alt mod obișnuit de defecțiune este un canal electric neașteptat între firele termocuplului și manta metalică. Într-un termocuplu de joncțiune bine proiectat-împământat-, un punct de joncțiune este legat în mod deliberat de manta pentru un răspuns mai rapid. Dar dacă firele ating mantaua pe un al doilea loc - din cauza defectării izolației, abraziunii sau defecțiunii PTFE - se formează o joncțiune paralelă.

Această conexiune paralelă face ca citirea temperaturii medii să nu fie nici temperatura reală a procesului, nici temperatura la joncțiunea dorită. Controlerul poate oferi o valoare care sună credibilă, dar care nu corespunde situației reale. Un simptom semnalizator este că indicarea temperaturii se va schimba în mod neașteptat dacă apar vibrații sau dacă încălzitorul este mutat. Puteți testa prezența oricărui scurtcircuit nedorit, măsurând rezistența de la fiecare fir de termocuplu la manta și căutând orice valoare scăzută a rezistenței (fără a include conexiunea cu un singur punct).

Cum să diagnosticați defecțiunea termocuplului în sistemele de încălzire cu imersie PTFE
O tehnică metodică de diagnosticare reduce timpul de nefuncționare și înlocuirea inutilă a încălzitoarelor care funcționează. Dacă crezi că ai un termocuplu prost, iată ce ar trebui să faci.

Inspecție vizuală
Prima parte a procesului este o evaluare vizuală cuprinzătoare a termocuplului și a cablajului acestuia. Observați semnele de coroziune la bornele de conectare sau decolorarea învelișului din PTFE sau degradarea mecanică în jurul coturilor și clemelor. Șuruburile terminale slăbite sau pinii conectorului sunt destul de frecvente și ușor de fixat.

Verificarea rezistenței
Setați multimetrul digital la scara de ohmi pentru a măsura rezistența. Termocuplul ar trebui să citească câțiva ohmi, de obicei sub 20 ohmi pentru senzorii obișnuiți de tip J și K. Un circuit deschis (cititură infinită sau suprasarcină) înseamnă un fir deteriorat sau o joncțiune corodata. La un tip de joncțiune-împământată, o citire de zero sau foarte aproape de zero ohmi între un fir de termocuplu și manta poate sugera un scurtcircuit accidental la manta, în timp ce un singur punct de împământare deliberat este normal. Rezistența acelui canal ar trebui să fie foarte scăzută, dar consistentă.

Măsurarea ieșirii în milivolti
Pentru a diagnostica deviația, termocuplul este detașat de controler și ieșirea sa în milivolt este monitorizată la o temperatură de referință cunoscută. O baie de gheață (0 grade / 32 grade F) oferă o referință constantă de 0 mV pentru Tipul J și K. La 100 grade (212 grade F) Tipul J produce ~5,27 mV și Tipul K ~4,10 mV. Abaterile mai mari decât toleranța publicată a senzorului indică o deviere. Acest test va detecta, de asemenea, deschideri intermitente care apar numai atunci când senzorul este mutat sau încălzit.

Concluzie
Cele trei moduri principale de defecțiune pentru termocuplurile din încălzitoarele cu imersiune din PTFE sunt circuit deschis din cauza coroziunii sau vibrațiilor, deriva din cauza pătrunderii umidității sau oxidării și scurtcircuit la manta din cauza defectării izolației. Fiecare mod are un răspuns caracteristic. Circuitele deschise provoacă epuizare, micile decalaje produc derive, scurt-{2}}la-defecțiunile de înveliș produc valori medii neașteptate. Inspecția vizuală, măsurarea rezistenței și testarea ieșirii în milivolt oferă o abordare sistematică de diagnosticare pentru a identifica cu exactitate cauza principală. Calibrarea și inspecția regulată a termocuplurilor vor preveni defecțiunile neașteptate și vor menține calitatea procesului și vor evita opririle neplanificate în aplicațiile cheie de încălzire.