Υποβάθμιση θερμοστοιχείου και διάρκεια ζωής

Η διάρκεια ζωής των θερμοστοιχείων σχετίζεται με τη φθορά τους, η οποία αναφέρεται στο φαινόμενο της γήρανσης και της φθοράς των θερμοστοιχείων μετά τη χρήση. Τα θερμοστοιχεία από μέταλλα ή κράματα έχουν εσωτερικούς κόκκους που σταδιακά αναπτύσσονται σε υψηλές θερμοκρασίες. Ταυτόχρονα, το κράμα περιέχει μια μικρή ποσότητα ακαθαρσιών και η θέση ή το σχήμα του θα αλλάξει επίσης και θα αντιδράσει με αναγωγικά ή οξειδωτικά αέρια στο περιβάλλον περιβάλλον. Μαζί με τις παραπάνω αλλαγές, η θερμοηλεκτρική ηλεκτροκινητική δύναμη του θερμοστοιχείου θα είναι επίσης εξαιρετικά ευαίσθητη στις αλλαγές. Επομένως, η υποβάθμιση των θερμοστοιχείων είναι αναπόφευκτη.
Η διάρκεια ζωής των θερμοστοιχείων
Η αποδόμηση των θερμοστοιχείων είναι μια ποσοτική διαδικασία που είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ποσοτικά και θα ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο, τη διάμετρο, τη θερμοκρασία λειτουργίας, την ατμόσφαιρα και το χρόνο του θερμοστοιχείου. Η διάρκεια ζωής ενός θερμοστοιχείου αναφέρεται στο χρόνο που η φθορά του θερμοστοιχείου υπερβαίνει το επιτρεπόμενο σφάλμα, ακόμη και όταν το καλώδιο έχει σπάσει και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί.
(1) Η διάρκεια ζωής των συναρμολογημένων θερμοστοιχείων
Η σταθερότητα των θερμοστοιχείων απαιτείται μόνο στα κινεζικά πρότυπα. Η αλλαγή της θερμοηλεκτρικής ηλεκτροκινητικής δύναμης πριν και μετά τη χρήση καθορίζεται σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία για 200 ώρες. Ωστόσο, δεν έχουν βρεθεί κανονισμοί σχετικά με τη διάρκεια ζωής. Οι απαιτήσεις για τη διάρκεια ζωής των θερμοστοιχείων στην Ιαπωνία βασίζονται στον χρόνο συνεχούς χρήσης των θερμοστοιχείων που καθορίζεται στο ιαπωνικό πρότυπο JIS (C-1602-1995). Για θερμοστοιχεία τύπου B, R και S, είναι 2000h, ενώ για θερμοστοιχεία τύπου K, E, J και T, είναι 10000h.
Στην πρακτική χρήση, τα συναρμολογημένα θερμοστοιχεία έχουν συνήθως προστατευτικούς σωλήνες και χρησιμοποιούνται μόνο με γυμνά καλώδια σε ειδικές περιπτώσεις. Επομένως, στις περισσότερες περιπτώσεις, η διάρκεια ζωής του προστατευτικού σωλήνα καθορίζει τη διάρκεια ζωής του θερμοστοιχείου. Η αξιολόγηση της πραγματικής διάρκειας ζωής των θερμοστοιχείων πρέπει να βασίζεται στη μακροπρόθεσμη συλλογή και συσσώρευση δεδομένων υπό πραγματικές συνθήκες χρήσης, προκειμένου να παρέχονται πιο ακριβή αποτελέσματα [5].
(2) Η διάρκεια ζωής των θωρακισμένων θερμοστοιχείων
Λόγω της μόνωσης των θωρακισμένων θερμοστοιχείων από το εξωτερικό περιβάλλον μέσω της προστασίας χιτωνίου, το υλικό του χιτωνίου έχει αντίκτυπο στη διάρκεια ζωής των θωρακισμένων θερμοζευγών
Ο θόρυβος είναι δυνατός και τα καλώδια θερμοστοιχείου και τα μεταλλικά μανίκια πρέπει να επιλέγονται ανάλογα με το σκοπό. Όταν επιλέγεται το υλικό, η διάρκεια ζωής του αυξάνεται με την αύξηση της διαμέτρου του θωρακισμένου θερμοστοιχείου. Σε σύγκριση με τα συναρμολογημένα θερμοστοιχεία, τα θωρακισμένα θερμοστοιχεία έχουν πολλά πλεονεκτήματα, αλλά η διάρκεια ζωής τους είναι συχνά χαμηλότερη από αυτή των συναρμολογημένων θερμοστοιχείων.
5. Συμπέρασμα
Τα θερμοστοιχεία είναι οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενοι αισθητήρες θερμοκρασίας στην επιστημονική έρευνα και παραγωγή. Αν και η δομή τους είναι απλή, η απρόσεκτη χρήση μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικά σφάλματα μέτρησης. Ο συγγραφέας συζητά λεπτομερώς τους κύριους λόγους σφαλμάτων στην επιλογή των σημείων μέτρησης θερμοκρασίας, του βάθους εισαγωγής, του χρόνου απόκρισης, της θερμικής ακτινοβολίας και της θερμικής σύνθετης αντίστασης των θερμοστοιχείων ως απόκριση σε κοινά προβλήματα που μπορεί να προκύψουν κατά τη χρήση. Ο συγγραφέας επισημαίνει επίσης τις προφυλάξεις που πρέπει να λαμβάνονται κατά τη χρήση των θερμοζευγών, όπως η ετερογένεια, η ατμόσφαιρα, η αντίσταση μόνωσης, η επιλεκτική οξείδωση των θερμοζευγών τύπου Κ, η κατάσταση K και τα σφάλματα διακλάδωσης σε θωρακισμένα θερμοζεύγος. Είναι χρήσιμο για τη βελτίωση της ακρίβειας μέτρησης και την παράταση της διάρκειας ζωής των θερμοστοιχείων.