Каковы распространенные неисправности платиновых термометров сопротивления с тефлоновой-коррозионной-оболочкой?

Платиновые термометры сопротивления с тефлоновой (PTFE)-коррозионной-оболочкой-широко используются в агрессивных средах, таких как химическая, фармацевтическая и пищевая промышленность. Их неисправности в основном связаны с нарушением целостности оболочки, ухудшением изоляции и механическим повреждением, а не с самим платиновым сердечником.

 

I. Механическое повреждение и нарушение проникновения оболочки

Трещины или износ оболочки. При вибрации, монтажных нагрузках или условиях промывки под высоким-давлением оболочка из ПТФЭ склонна к образованию микро-трещин или царапин, что позволяет агрессивным средам (таким как кислоты, щелочи и органические растворители) проникать внутрь, непосредственно контактируя с платиновым проводом или выводами, вызывая электрохимическую коррозию и вызывая аномально высокие или дрейфующие значения сопротивления.

Нарушение герметизации. Старение, ослабление или тепловое расширение и сжатие прокладки в резьбовых или фланцевых соединениях могут привести к расширению зазора, что приведет к проникновению влаги или агрессивных паров, что приведет к окислению клемм или внутренним коротким замыканиям, что проявляется в виде скачков выходного сигнала, обнуления или бесконечности.

Размягчение при высоких-температурах. Длительная работа при температуре выше 250 градусов (превышение верхнего предела стабильности ПТФЭ) приведет к размягчению и деформации оболочки, потере ее механических защитных свойств, ускорению старения внутренних компонентов и даже к изгибу и поломке зонда.

Типичные сценарии: воздействие струи воды под высоким-давлением во время очистки химического реактора и повторная циркуляция пара в фармацевтических стерилизаторах представляют собой условия высокого-риска проникновения оболочки.

 

II. Снижение сопротивления изоляции и электрические неисправности

Insulation Deterioration: Although PTFE has excellent insulation properties, under long-term thermal cycling, humid, or polluted environments, its surface may absorb moisture or oil, causing the insulation resistance to drop from >100 МОм до<1MΩ, leading to signal interference or measurement errors.

Окисление выводных проводов. Если разъемы выводных проводов трех-проводных или четырёх-проводных платиновых термометров сопротивления не покрыты серебром- или золотом-, они склонны к окислению в условиях высокой-температуры и высокой-влажности, что приводит к увеличению контактного сопротивления, что приводит к отказу компенсации трех-проводов и повышению показаний температуры.

Неисправность заземления. Повреждение оболочки может привести к тому, что металлический зонд станет случайно проводящим к корпусу оборудования, образуя контур заземления. При этом-сигнал измерения замыкается на потенциал земли, что приводит к аномально низким показаниям прибора или их отсутствию.

Стандартная основа: IEC 60751:2022 четко требует, чтобы сопротивление изоляции коррозионно--устойчивых платиновых термометров сопротивления при 25 градусах было больше или равно 100 МОм; в противном случае оно считается неквалифицированным.

 

III. Повреждение внутренних компонентов и структурный отказ

Обрыв платинового провода: Хотя оболочка из ПТФЭ обладает хорошей гибкостью, чрезмерный изгиб во время установки (радиус кривизны<50mm) or continuous vibration can easily cause fatigue fracture of the extremely fine platinum wire (Φ0.03–0.07mm), resulting in infinite resistance.

Распайка паяных соединений. Паяные соединения между платиновой проволокой и выводами могут ослабнуть при повторяющихся термических нагрузках, особенно в системах с частыми циклами пуска-остановки, что приводит к плохому контакту и нестабильным показаниям температуры.

Влага в наполнителе. Если порошок оксида магния, заполняющий оболочку, станет влажным, это ухудшит изоляционные характеристики и ускорит коррозию металла. Это часто случается с датчиками, хранящимися в течение длительного времени в незапечатанной упаковке.

 

IV. Рекомендации по диагностике и предотвращению неисправностей

Таблица: Явление неисправности	Возможные причины	Метод быстрой диагностики
Показания при высокой температуре	Окисление свинца, повышенное контактное сопротивление	Измерьте сопротивление между выводами с помощью мультиметра и сравните с номинальным значением (например, 100 Ом для Pt100 при 0 градусах).
Показание низкой температуры или ноль	Повреждение оболочки, короткое замыкание, заземление	Измерьте сопротивление изоляции зонда относительно земли;<1MΩ is abnormal
Скачки сигнала, глюки	Вибрация, вызывающая плохой контакт, электромагнитные помехи	Проверьте затяжку клемм и заземлен ли экранирующий провод в одной точке.
Бесконечное сопротивление	Обрыв платинового провода, разрыв цепи	Непосредственно измерьте сопротивление платины на двух концах с помощью мультиметра; нормальное значение должно составлять 100–138 Ом (0–100 градусов)

Меры предосторожности:

Избегайте резких изгибов при установке; радиус изгиба больше или равен 50 мм; Регулярно проверяйте целостность оболочки с помощью течеискателя искры 12 кВ; Используйте PFA (перфторалкокси) вместо ПТФЭ, который имеет термостойкость до 260 градусов и превосходную непроницаемость; В агрессивных средах отдавайте предпочтение изделиям с двойной-оболочкой (нержавеющая сталь + ПТФЭ).