Hogyan befolyásolják a penészbevonat-kezelések a termoelem felületi hőátadási hatékonyságát

Sok forrócsatornás gyártó alkalmaz felületi bevonatkezeléseket, például nitridálást, DLC gyémántbevonatot, PTFE tapadásgátló{0}bevonatot az elosztókon és a fúvókákon, hogy megakadályozza a penészes acél korrózióját, a műanyag tapadást és a szénlerakódást. Az eltérő bevonatvastagság és anyagminőség módosítja a mérősík felületi hővezető képességét, ami megzavarja a fém hordozó és a hőelem érzékelőfej közötti hőátadást, hőmérsékletmérés késleltetést és fix eltolást okozva. Ez a cikk a hagyományos melegcsatornás bevonatok hatását és a hőelem-monitorozás illesztési technikáit tárgyalja.

A nitridálás a legnépszerűbb forrócsatornás felületerősítő bevonat, alacsony vastagsággal, a bevonat vastagsága mindössze 0,03–0,08 mm, a sűrű fém-nitrid réteg hővezető képessége pedig közel van az öntőacélhoz. A hőelem hőátadását csekély mértékben befolyásolja, és a hőmérsékletmérés eltolása ±0,3 fokon belül van szabályozva, ami gyakorlatilag nem befolyásolja a szokásos gyártásszabályozást. Az egyetlen rejtett nehézség az apró, egyenetlen mikro{5}}gödrök, amelyek a nitridált felületen keletkeznek, és a szénpor könnyebben lerakódik a gödrökben, és a hosszú távú felhalmozódás hőgátakat képez, amelyek elsodródást okoznak. Optimalizálási egyezés: . A nitridált mérőfelületekre szerelt hőelemek esetében a hővezető paszta vastagságát ennek megfelelően növelni kell a mikro-gödrök kitöltése érdekében, és a széntisztító ciklust egy héttel le kell rövidíteni.

DLC gyémánt-szerű szén tapadásgátló bevonat 0,05-0,15 mm vastagsággal, alacsony hővezető képességű, szén-alapú bevonat, amely nyilvánvaló hőellenállási réteget hoz létre a melegcsatornás acél hordozó és a hőelem érintkezési felülete között. A hőelem rögzített hőmérséklete 1-1,8 fokkal alacsonyabb, mint a valódi áramlási csatorna fémének hőmérséklete ugyanazon a hőmérsékleten, és a hőmérséklet-válasz késleltetése 1-2 másodperccel nő. Az eltolás hangsúlyosabbá válik, ahogy a DLC bevonat vastagabb lesz. Az elosztó mérősíkjain teljes DLC bevonattal ellátott melegcsatornák esetében két beállítási intézkedést lehet végrehajtani. Az egyik a nagy hővezető képességű fémpor hővezető paszta bevonat mennyiségének növelése, hogy áttörje az alacsony vezetőképességű bevonat hőszigetelő rétegét. A másik, hogy előre beállít egy 1-2 fokos pozitív eltolást a megfelelő vezérlőcsatornán, hogy kompenzálja a bevonat által kiváltott alulolvasást. A DLC-bevonatot nem ajánlott csak a mérési ponton lemunkálni. A bevonat helyi károsodása következetlen felületkopást és gyors szénlerakódást eredményez a határon.

PTFE polimer tapadásgátló -bevonat . Ez egy puha szerves bevonat nagyon alacsony hővezető képességgel, vastagsága 0,1-0,3 mm, és a legnagyobb mértékben zavarja a hőelem hőmérsékletének figyelését. Még egy vékony PTFE-réteg is erős hőszigetelő réteget képez, ami több mint 3 másodperces hőmérséklet-leolvasási késést és 2-4 fokos fix negatív eltolódást okoz. A PTFE 280 fok felett fokozatosan lebomlik és elszenesedik, szerves maradványokból és szénporból összetett szigetelőréteget képezve, és az elsodródás napról napra nő. Megoldás: Az öntőforma kialakításánál a hőelem mérési pontjainak PTFE-bevonatú felületeken történő elhelyezésének elkerülése érdekében. 1. Ha a mérési pontot PTFE bevonat borítja, a formafeldolgozás során távolítsa el a PTFE bevonatot az érzékelőfej érintkezési helyéről, és tartson fenn egy csupasz fém mérősíkot a hőelem lapos fejének vagy szonda hegyének közvetlen érintkezéséhez. Kerülje a PTFE-bevonatú felületeket hosszú távú, magas hőmérsékletű, 300 fok feletti melegcsatornák esetén.

A kemény krómozott bevonat vastagsága 0,08-0,2 mm, hővezető képessége közepes. Sima és sűrű felülete van, amelyen nem könnyű szénlerakódásokat fejleszteni. A hőmérsékletmérés eltolása nagyjából 0,6 fok, amit a hőelem beépítése során a vékonyrétegű hővezető paszta minimalizálhat. A sima krómozott felület minimálisra csökkenti a szén tapadásának sebességét, ezáltal meghosszabbítja a hőelemes érzékelőfejek tisztítási ciklusát.

Javaslatok a bevonat elrendezésének javítására a formatervezési fázisban. Minden hőelem mérési helyet a lehető legnagyobb mértékben csupasz, bevonat nélküli fémsíkra kell helyezni. Ha a teljes forma bevont, válasszon vékony-rétegű nitridálást vagy erős krómozást, kerülje a nagy-felületű DLC- és PTFE-bevonatot a hőmérsékletmérő helyeken. A hőelemek bevonattal ellátott melegcsatornákhoz való testreszabásakor előzetesen tájékoztassa a beszállítót a bevonat típusáról és vastagságáról, és válasszon nagy-érzékenységű, földeletlen gyöngyszem-érzékelőket ultravékony érintkezőszerkezettel a hőátadási ellenállás veszteségének minimalizálása érdekében. A normál kalibrálás során egyedileg jegyezze fel a bevonat rögzített eltolását, és végezzen külön korrekciós paramétereket minden bevont melegcsatorna-zónához, hogy stabilizálja a hőmérsékletmérés hosszú távú pontosságát.