Как определить, стареют ли провода из сплава термопар для горячеканальных каналов

Старение легированной проволоки — это необратимый естественный процесс разрушения горячеканальных термопар при длительной высокотемпературной нагрузке, который вызывает явление температурного дрейфа, задержку реакции сигнала и нестабильные показания. Большинство обслуживающего персонала не учитывают симптомы раннего старения, приводящие к массовому браку продукции, и заменяют датчики только после сигнала об обрыве-или коротком-замыкании. Сводка многомерных средств оценки, таких как наблюдение за внешним видом, тестирование мультиметром, температурная калибровка и анализ рабочих кривых, может обеспечить раннюю идентификацию стареющих термопар и упреждающую замену стареющих термопар до того, как возникнут дефекты качества.

Осмотр внешнего вида выявляет ранние признаки старения без необходимости разборки. Внешняя оболочка стареющей термопары демонстрирует равномерное черное оксидное обесцвечивание во время длительной -высоко-температурной сушки, а сильное старение приводит к образованию толстых пятен ржавчины и ямок на металлической поверхности. Снимающаяся защитная оболочка из стекловолокна становится хрупкой, выглядит сломанной и при аккуратном складывании отслаивается в виде хлопьев. Контакты клеммной колодки покрыты толстым слоем зеленой оксидной ржавчины, которую невозможно полностью очистить чистой тканью. В случае открытых сенсорных головок на сварном валике состаренной проволоки из сплава образуются небольшие хрупкие оксидные покрытия, которые расслаиваются при легком обращении с хрупкой внутренней металлической проволокой. Если присутствует какой-либо из следующих визуальных дефектов, сплавная проволока внутри начала кристаллизоваться и термопаре невозможно восстановить первоначальную точность, даже если ее очистить и откалибровать.

Испытание статического сопротивления мультиметром показывает степень старения провода внутри. Используйте высокоточный цифровой мультиметр для измерения общего сопротивления контура положительных и отрицательных проводов термопары и сравните его со стандартным значением сопротивления новых датчиков той же модели той же длины. Проволоки из стареющих сплавов образуют в оболочке мелкие частицы оксидов металлов, что значительно увеличивает общее сопротивление контура. Если измеренное сопротивление более чем на 15 % превышает стандартное значение, это означает, что проволока из сплава явно состарилась и приведет к серьезному ослаблению сигнала в работе. Тем временем попробуйте переключить мультиметр в режим измерения сопротивления изоляции. У стареющих термопар с поврежденной изоляцией из оксида магния сопротивление изоляции будет ниже 500 МОм, что создает скрытый риск короткого-замыкания. Этот тест прост, эффективен и подходит для серийных испытаний запасных термопар, имеющихся на складе.

Наиболее авторитетным стандартом оценки старения является калибровочный тест при высокой температуре. Калибровка температуры выполняется при 200 градусах, 350 градусах и 400 градусах по трем-точкам в сухой блочной печи с постоянной температурой, отмечая разницу между испытуемой термопарой и стандартным эталонным датчиком. Новые сертифицированные термопары типа K- имеют отклонения в пределах ±0,8 градуса, а при серьезном старении погрешность дрейфа достигает ±2 градусов и более, а значение отклонения заметно увеличивается после 72-часового испытания на моделирование старения при высокой-температуре. Противодрейфовая способность стареющих проволок из сплавов высокотемпературных термопар типа N- теряется, а колебания погрешности нестабильны в точке сверхвысокой температуры 420 градусов. Данные калибровки с большим отклонением указывают на то, что кристалл сплава проволоки претерпел необратимую трансформацию, и эти термопары необходимо сразу выбросить и не продолжать использовать после ручной коррекции смещения.

Динамическая температурная кривая анализируется для определения старения в реальном времени во время производства. Посмотрите на кривую изменения температуры на сенсорном экране контроллера горячеканальных систем во время фазы нагрева и сохранения тепла. Новые неповрежденные термопары демонстрируют плавную устойчивую кривую без необычных колебаний; Датчики старения демонстрируют постепенное запаздывание повышения температуры во время нагрева и случайные скачки небольшого диапазона во время поддержания постоянной температуры. Кривая старения термопар реагирует более чем на 5 секунд при изменении заданного значения мощности нагрева, что характерно для проволок из окисленных сплавов, ослабляющих передачу термоэлектрического сигнала. В случае постоянного горения или проблем с частичным заполнением в нескольких партиях пластиковых деталей и медленной кривой температурного реагирования основной причиной является старение проволоки из сплава термопар.

Решения по утилизации устаревших термопар классифицируются в зависимости от необходимости избежать производственных рисков. Немного устаревшие датчики с отклонением дрейфа в пределах 1 градуса доступны для упаковки с низкой-прецизионной точностью и форм для игрушек временно после калибровки смещения контроллера с более коротким циклом проверки - каждые две недели. В автомобильных и медицинских прецизионных формах не допускается использовать термопары с отклонением более 1,5 градусов, повышенным сопротивлением контура или хрупкими внешними втулками, и их следует незамедлительно заменять. Регулярное ежемесячное обнаружение старения на линиях непрерывного массового производства может существенно устранить скрытые угрозы качеству, вызванные повреждением легированной проволоки.