Care este impactul temperaturii mediului asupra măsurării termocuplului?

1) Oxidare selectivă
În ceea ce privește aliajele de Ni Cr care conțin Fe, dacă presiunea parțială a oxigenului este sub o anumită valoare, Cr cu o afinitate mare pentru O2 va suferi oxidare selectivă, care este o oxidare unică la granițele aliajelor de Ni Cr. Dacă stratul de oxid de suprafață este observat la microscop, pot fi observate precipitate verzi, ceea ce este denumit în mod obișnuit „gravare verde”. Mai ales atunci când temperatura variază de la 800 de grade la 1050 de grade și sistemul conține gaze de restaurare precum CO și H2, electrodul pozitiv al termocuplului de tip K este mai predispus la oxidare selectivă. Potențialul termoelectric scăzut cauzat de scăderea conținutului de Cr a devenit un factor limitativ pentru utilizarea pe termen lung a termocuplurilor de tip K în industria de tratament termic. Dacă gazul folosit este foarte pur și nu există oxigen în sistem, poate prelungi durata de viață a termocuplului. Cu toate acestea, dacă există un strat de oxid pe suprafața firului de termocuplu, poate fi încă furnizat suficient oxigen pentru oxidarea selectivă a Cr. Prin urmare, atunci când este utilizat în atmosfere neoxidante, ar trebui să se folosească sârmă curată și lustruită. În același timp, trebuie depuse eforturi pentru a preveni utilizarea gazelor inerte cu urme de oxigen sau a aerului cu presiune parțială scăzută a oxigenului. Când raportul dintre lungimea și diametrul tubului de întreținere este mare (adică tubul de întreținere este foarte subțire), din cauza circulației slabe a aerului, acesta formează o stare anaerobă, iar cantitatea mică de oxigen rămasă poate încă oferi condiții pentru oxidarea selectivă a Cr.
2) Strategii de oxidare selectivă
Pentru a evita sau a încetini deteriorarea termocuplurilor de tip K cauzată de oxidarea selectivă, pe lângă îmbunătățirea materialului, trebuie luate și măsuri corespunzătoare în construcția termocuplurilor:
① Alegeți un metal cu o afinitate mai mare pentru oxigen decât Cr ca inhalator, sigilați-l în interiorul unui tub de întreținere pentru a evita oxidarea selectivă a Cr și creșteți conținutul de oxigen prin creșterea diametrului tubului de întreținere sau prin suflarea aerului.
② Solidificarea termocuplurilor prefabricate. Produsul specializat dezvoltat de autor, termocuplul de cuptor de carburare de tip solid, este un termocuplu asamblat cu o structură etanșă care poate preveni oxidarea selectivă a Cr. Acest plan sa dovedit eficient de-a lungul anilor de utilizare de către mai mult de zece întreprinderi, inclusiv Wa Jin Group, FAW, 2W, Epson Industrial Furnace, Shenzhong, Shenchi și Qianjiang Motorcycle. Durata de viață este de peste 12 luni, iar utilizatorii sunt foarte mulțumiți [4]. 3) Utilizarea atmosferei afectează stabilitatea termocuplurilor. Datorită temperaturilor și atmosferelor de funcționare diferite, cea mai ridicată temperatură de funcționare a aceluiași senzor, cum ar fi termocuplurile de tip K, variază, de asemenea, cu diferite diametre. Termocuplurile de tip K cu același diametru au și ele diferențe semnificative de stabilitate datorită diferitelor construcții.

Atunci când alegeți un termocuplu, este necesar să luați în considerare următoarele puncte în funcție de condițiile de funcționare:
① Temperatura comună și cea mai ridicată temperatură de funcționare
② Atmosferă pentru aplicare cum ar fi restaurarea prin oxidare
③ În ceea ce privește performanța antivibrație a termocuplurilor asamblate, influența atmosferei depinde mai întâi de materialul tubului de întreținere și de structura termocuplului. Prin urmare, este necesar să se familiarizeze și să controleze proprietățile fizice și chimice ale diferitelor materiale pentru tuburi de întreținere. De exemplu, în industria metalurgiei pulberilor, tuburile de molibden sunt utilizate în mod obișnuit ca tuburi de întreținere a termocuplurilor. Efectul de aplicare este bun într-o atmosferă H2 la 1600 de grade. Cu toate acestea, tuburile de molibden se corodează rapid datorită oxidării într-o atmosferă oxidantă. În al doilea rând, termocuplurile adecvate trebuie selectate în funcție de atmosfera de aplicare. Termocuplurile de platină rodiu trebuie selectate în atmosfere oxidante peste 1300 de grade, iar termocuplurile de tungsten reniu trebuie utilizate în condiții de restaurare și de vid. În ceea ce privește termocuplurile de tip K, acestea sunt potrivite pentru lucrul în atmosfere precum aer și O2. Cu toate acestea, atunci când sunt utilizate în H2, aspectul lor este restabilit de H2 și nu are efect într-o perioadă scurtă de timp. Dacă este expus la H2 pentru o lungă perioadă de timp, acesta va accelera recuperarea și va cauza creșterea și spargerea firului termocuplului; În atmosfere de restaurare, cum ar fi CO sau gaz, degradarea acestuia va accelera semnificativ și va depăși standardul. În ceea ce privește termocuplurile blindate, raza atomică a hidrogenului este foarte mică, facilitând intrarea în interiorul acestuia prin manta, ceea ce va accelera și degradarea și va determina o scădere semnificativă a potențialului termoelectric.
4) Influența rezistenței de izolație
Termocuplurile folosesc materiale izolatoare, iar la temperaturi ridicate, rezistența lor de izolație scade brusc odată cu creșterea temperaturii, rezultând un curent de scurgere. Acest curent trece prin materialul de izolație care a scăzut anterior în rezistența de izolație și intră în instrument, provocând indicații instabile ale instrumentului sau erori de măsurare. De asemenea, poate face ca instrumentul de înregistrare să atingă aleatoriu.