Mennyi ideig használható a hőelem? Csökken a mérési pontosság hosszú időn keresztül?

Az idő és a hőmérséklet egyaránt a minőség mérőszáma.

A napi ipari termelésben a hőmérsékletmérés pontossága döntő fontosságú. Az egyik leggyakrabban használt hőmérséklet-érzékelőként a hőelemek hosszú távú stabilitása nagyon fontos műszaki mutató, különösen a nagy karbantartási nehézségekkel küzdő vállalkozásoknál (például széntüzelésű erőműveknél).

Mi a hőelem hosszú távú stabilitása-?

Egyszerűen fogalmazva, a hosszú távú{0}}stabilitás azt jelenti, hogy a hőelem mennyi ideig használható a berendezésbe történő beszerelés után anélkül, hogy a pontossága megváltozna. Felhasználóként természetesen reméljük, hogy ez az idő a lehető leghosszabb lehet.

Miért tapasztalnak mérési eltéréseket a hőelemek?

Hosszan tartó-használat után a hőelemek mérési eltéréseket tapasztalhatnak. Ennek oka elsősorban a következő tényezők:

1. Anyagöregedés és szennyeződés

A hőelem vezetékeit a környezeti atmoszféra vagy a védőcsőben lévő szennyeződések szennyezhetik a hosszú távú-használat során. A különböző szintű szennyeződések különböző további potenciálokat produkálnak, így megváltoznak az eredeti kalibrálási jellemzők. Például, ha platina-ródium 10-platina hőelemet használ kerámiacsővel, ha a kerámiacső vasszennyeződéseket tartalmaz, a platina-ródium huzal vassal szennyeződik, ami befolyásolja annak termoelektromos jellemzőit.

2. Változások magas hőmérsékleten

Magas hőmérsékleten a hőelem anyagok olyan változásokon mennek keresztül, mint például a szemcsék növekedése és oxidációja, ami a termoelektromos tulajdonságok fokozatos megváltozásához vezet. Hosszabb ideig tartó használat után egyes hőelemek termoelektromos potenciál{1}}hőmérséklet-viszonya eltolódik, ami befolyásolja a mérési pontosságot. A hőelem vezetékei gyakran ötvözetből készülnek; a komponensek közötti gőznyomás-különbségek miatt az ötvözet-összetétel aránya idővel magas hőmérsékleten változik, ami jelentős változásokat okoz a termoelektromos potenciálban.

3. Oxidációs és redukciós reakciók

A hőelem sok instabilitását a hőelem vezetékeinek oxidációja okozza. A réz-konstantán, a vas-konstantán és a nikkel-króm-nikkel-szilícium hőelemek mind érzékenyek az oxidációra. Ha a hőelem egyenletesen oxidált, az ütés csekély lehet; ha azonban preferenciális oxidáció lép fel (pl. a króm a nikkel-krómelektródában alacsony oxigén parciális nyomáson preferenciális oxidáción megy keresztül), az megváltoztatja a huzal összetételét, ami súlyos hatásokat okoz.

4. Mechanikai igénybevétel és ridegség

Használat közben a hőelemek belső feszültséget tapasztalhatnak külső erők hatására. Ezek a stresszek fizikai inhomogenitásokhoz vezethetnek. Ezenkívül a ridegedés a hőelem meghibásodásához vezető gyakori tényező, amelyet főként a szennyeződés, a szemcsék növekedése, az oxidáció és a hosszú távú magas hőmérsékleten történő átkristályosodás okoz.

Milyen tényezők befolyásolják a hőelem élettartamát?

A hőelem élettartamát több tényező korlátozza:

Anyagminőség és -jellemzők: A kiváló-minőségű hőelem-elektróda-anyagok és a védőburkolat anyagai hatékonyan meghosszabbíthatják az élettartamot. Például a platina-ródium hőelemek a platina-ródiumötvözet nagy stabilitása és oxidációval szembeni ellenállása miatt megfelelő körülmények között viszonylag hosszú ideig használhatók.

A működési környezet súlyossága: Szélsőséges körülmények között, mint például magas hőmérséklet, nagy nyomás, erős korrózió és nagy áramlási sebesség, a hőelemek kopási sebessége felgyorsul.

Telepítési és karbantartási módszerek: A nem megfelelő telepítés mechanikai feszültségkoncentrációhoz vagy rossz hővezetéshez vezethet, míg a rendszeres karbantartás hiánya a hőelem teljesítményének fokozatos csökkenését okozza.

Hogyan javítható a hőelem hosszú távú stabilitása-?

Az anyagválasztás kulcsfontosságú

Az egyik legfontosabb tényező, amely meghatározza a hőelemes hőmérséklet-érzékelő elem hosszú távú stabilitását{0}}, az anyagok kiválasztása. Például a Németországban gyártott huzal kémiai összetételében más ritka elemeket is tartalmaz, ami kiváló pontosságot és hosszú távú stabilitást biztosít.

A gyártási folyamatok jelentősége

A gyártási folyamatok kialakítása és megvalósítása is jelentősen befolyásolja a hőelemek hosszú távú stabilitását-. Ez a következőket tartalmazza:

Hogyan kell megfelelően hegeszteni a hőelem vezetékeit és biztosítani a megfelelő szigetelésvédelmet

Stabil hőmérséklet és páratartalom fenntartása a gyártási folyamat során

Minden terméknek legalább három vizsgálaton kell átesnie

Megfelelő telepítés és rendszeres karbantartás

A megfelelő telepítés és rendszeres karbantartás döntő fontosságú a hőelemek mérési pontosságának megőrzéséhez. Ez a következőket tartalmazza:

Olyan helyre történő beépítés, amely pontosan tükrözi a mért közeg hőmérsékletét

Erős mechanikai rezgések elkerülése

Használata a megadott hőmérsékleti tartományon belül

Végezzen rendszeres ellenőrzéseket és tisztítást

A sérült érzékelőelemek azonnali cseréje