Τι προκαλεί την αστοχία θερμοστοιχείου σε θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE και πώς γίνεται η διάγνωση;

Ο θερμαντήρας εμβάπτισης PTFE δείχνει τη θερμοκρασία περιβάλλοντος ή αυξομειώνεται γρήγορα, αν και ο θερμαντήρας είναι εντάξει. Συχνά ο ένοχος είναι ένα κακό θερμοστοιχείο. Η κατανόηση των κοινών τρόπων αστοχίας αυτών των αισθητήρων επιταχύνει την αντιμετώπιση προβλημάτων και επαναφέρει τη διαδικασία στο διαδίκτυο. Οι συνήθεις υποκείμενες αιτίες αστοχίας θερμοστοιχείου σε συστήματα θέρμανσης εμβάπτισης PTFE είναι το ανοιχτό κύκλωμα, η μετατόπιση ή το βραχυκύκλωμα στη θήκη. Κάθε τρόπος έχει τα δικά του συμπτώματα και απαιτεί συγκεκριμένες διαγνωστικές προσεγγίσεις.

Ανοιχτό κύκλωμα.
Εάν το καλώδιο του θερμοστοιχείου ή η ίδια η διασταύρωση σπάσει φυσικά, μπορεί να προκληθεί ανοιχτό κύκλωμα. Η εμπειρία στο πεδίο αποκαλύπτει ότι η διάβρωση στη διασταύρωση του θερμοστοιχείου ή κατά μήκος του σύρματος προκαλεί υποβάθμιση του υλικού με την πάροδο του χρόνου. Η θραύση του σύρματος είναι επίσης αποτέλεσμα μηχανικής κόπωσης από κραδασμούς, η οποία είναι διαδεδομένη σε συγκροτήματα θέρμανσης εμβάπτισης που εκτίθενται σε ροή ρευστού ή λειτουργία αντλίας. Σε πολλές περιπτώσεις, η θραύση συμβαίνει στο σημείο όπου το θερμοστοιχείο διαφεύγει από τη θήκη PTFE ή σε μια κακοσυντηρημένη σύνδεση.

Αυτό το ανοιχτό κύκλωμα οδηγεί στον ελεγκτή σε κατάσταση εξουθένωσης υψηλών προδιαγραφών (ανάγνωση πλήρους κλίμακας) ή σε ορισμένες διαμορφώσεις εξουθένωσης χαμηλής κλίμακας. Ενώ ο θερμαντήρας συνεχίζει να λαμβάνει ρεύμα, ο ελεγκτής προειδοποιεί αμέσως. Αυτό είναι ένα ενδεικτικό σημάδι ότι η θερμοκρασία είναι πολύ έξω από το τυπικό εύρος εργασίας. Η μέτρηση αντίστασης επιβεβαιώνει το ελάττωμα. Ένα καλό θερμοστοιχείο δείχνει λίγα ohms (συνήθως λιγότερο από 20 ohms για έναν τύπο J ή K) και ένα ανοιχτό κύκλωμα παρουσιάζει άπειρη αντίσταση.

Τάση
Η διάγνωση ενός παρασυρόμενου θερμοστοιχείου μπορεί να είναι λίγο πιο ευαίσθητη από ένα ανοιχτό κύκλωμα. Η μετατόπιση είναι η σταθερή διακύμανση της ηλεκτροκινητικής δύναμης (EMF) εξόδου του θερμοστοιχείου που αναγκάζει τον ελεγκτή να υποδεικνύει μια θερμοκρασία που είναι ελαφρώς διαφορετική από την πραγματική θερμοκρασία διεργασίας. Αυτό το σφάλμα συσσωρεύεται με την πάροδο του χρόνου και μπορεί να οδηγήσει σε υποβάθμιση της ποιότητας της διαδικασίας.

Η μετατόπιση στις εφαρμογές θερμαντήρα εμβάπτισης PTFE προκαλείται από διάφορους λόγους. Τα σύρματα από κράμα υπόκεινται σε οξείδωση, ιδιαίτερα τα θερμοστοιχεία τύπου Κ σε θείο ή αναγωγικές ατμόσφαιρες. Η υγρασία που εισέρχεται στη μόνωση ορυκτών - εάν χρησιμοποιείται σχέδιο με μεταλλική επένδυση κάτω από το στρώμα PTFE - προκαλεί σφάλματα μετατόπισης που αλλάζουν το emf. Η μετατόπιση επιταχύνεται επίσης από χημική μόλυνση του στρώματος PTFE από επιθετικά υγρά διεργασίας που διεισδύουν ή καταστρέφουν το στρώμα PTFE.

Η επιτόπια εμπειρία έχει δείξει ότι ένα παρασυρόμενο θερμοστοιχείο συχνά περνά έναν βασικό έλεγχο συνέχειας αλλά αποτυγχάνει στην επαλήθευση ακρίβειας. Για να κάνετε μια ελεγχόμενη δοκιμή, βάλτε τον αισθητήρα σε ένα λουτρό γνωστής σταθερής θερμοκρασίας (ένα παγόλουτρο στους 0 C ή βραστό νερό στους 100 C ανάλογα με το υψόμετρο) και συγκρίνετε την έξοδο millivolt με τα συμβατικά τραπέζια θερμοστοιχείων. Απόδειξη ολίσθησης είναι οποιαδήποτε αλλαγή πέρα ​​από την επιτρεπόμενη ανοχή (π.χ. ±2 μοίρες για τυπικούς αισθητήρες-βαθμού).

Θήκη (Γειωμένη διασταύρωση) κοντά
Ένας άλλος συνηθισμένος τρόπος αστοχίας είναι ένα απροσδόκητο ηλεκτρικό κανάλι μεταξύ των καλωδίων του θερμοστοιχείου και της μεταλλικής θήκης. Σε ένα καλά σχεδιασμένο-γειωμένο-θερμοστοιχείο διασταύρωσης, ένα σημείο σύνδεσης συνδέεται σκόπιμα με το περίβλημα για ταχύτερη απόκριση. Αλλά εάν τα καλώδια αγγίξουν το περίβλημα σε δεύτερο σημείο - λόγω βλάβης της μόνωσης, τριβής ή αστοχίας PTFE - σχηματίζεται μια παράλληλη διασταύρωση.

Αυτή η παράλληλη σύνδεση προκαλεί την ένδειξη της μέσης θερμοκρασίας να μην είναι ούτε η πραγματική θερμοκρασία διεργασίας ούτε η θερμοκρασία στην επιθυμητή διασταύρωση. Ο ελεγκτής μπορεί να παρέχει μια τιμή που ακούγεται αξιόπιστη, αλλά δεν αντιστοιχεί στην πραγματική κατάσταση. Ένα ενδεικτικό σύμπτωμα είναι ότι η ένδειξη θερμοκρασίας θα αλλάξει απροσδόκητα εάν προκύψει δόνηση ή εάν ο θερμαντήρας αλλάξει θέση. Μπορείτε να ελέγξετε για την παρουσία τυχόν ανεπιθύμητου βραχυκυκλώματος μετρώντας την αντίσταση από κάθε καλώδιο θερμοστοιχείου προς τη θήκη και αναζητώντας οποιαδήποτε τιμή χαμηλής αντίστασης (χωρίς τη σύνδεση ενός σημείου).

Τρόπος διάγνωσης αστοχίας θερμοστοιχείου σε συστήματα θέρμανσης εμβάπτισης PTFE
Μια μεθοδική διαγνωστική τεχνική μειώνει τον χρόνο διακοπής λειτουργίας και την άσκοπη αντικατάσταση των θερμαντήρων που λειτουργούν. Αν νομίζετε ότι έχετε ένα κακό θερμοστοιχείο, ορίστε τι πρέπει να κάνετε.

Οπτική Επιθεώρηση
Το πρώτο μέρος της διαδικασίας είναι μια ολοκληρωμένη οπτική αξιολόγηση του θερμοστοιχείου και της καλωδίωσης του. Σημειώστε σημάδια διάβρωσης στους ακροδέκτες σύνδεσης ή αποχρωματισμό της θήκης PTFE ή μηχανική υποβάθμιση γύρω από τις στροφές και τους σφιγκτήρες. Οι χαλαρές βίδες ακροδεκτών ή οι ακίδες σύνδεσης είναι αρκετά συχνές και επισκευάζονται εύκολα.

Έλεγχος αντίστασης
Ρυθμίστε το ψηφιακό πολύμετρο στην κλίμακα ohms για να μετρήσετε την αντίσταση. Το θερμοστοιχείο θα πρέπει να διαβάζει μερικά ohms, συνήθως κάτω από 20 ohms για κοινούς αισθητήρες τύπου J και K. Ανοικτό κύκλωμα (άπειρη ένδειξη ή ένδειξη υπερφόρτωσης) σημαίνει κατεστραμμένο καλώδιο ή διαβρωμένη διασταύρωση. Σε έναν τύπο γειωμένης-διασταύρωσης, μια ένδειξη μηδέν ή πολύ κοντά στο μηδέν ohms μεταξύ ενός καλωδίου θερμοστοιχείου και της θήκης μπορεί να υποδηλώνει ακούσιο βραχυκύκλωμα στη θήκη, ενώ ένα μόνο σημείο σκόπιμης γείωσης είναι φυσιολογικό. Η αντίσταση αυτού του καναλιού πρέπει να είναι πολύ χαμηλή αλλά σταθερή.

Μέτρηση εξόδου Millivolt
Για τη διάγνωση της μετατόπισης, το θερμοστοιχείο αποσπάται από τον ελεγκτή και η έξοδός του millivolt παρακολουθείται σε μια γνωστή θερμοκρασία αναφοράς. Ένα λουτρό πάγου (0 μοίρες / 32 βαθμοί F) παρέχει μια σταθερή αναφορά 0 mV για τους Τύπους J και K. Στις 100 μοίρες (212 βαθμοί F) ο Τύπος J παράγει ~5,27 mV και ο Τύπος Κ ~4,10 mV. Αποκλίσεις μεγαλύτερες από τη δημοσιευμένη ανοχή του αισθητήρα υποδηλώνουν μετατόπιση. Αυτή η δοκιμή θα εντοπίσει επίσης διακοπτόμενα ανοίγματα που εμφανίζονται μόνο όταν ο αισθητήρας μετακινείται ή θερμαίνεται.

Σύναψη
Οι τρεις βασικοί τρόποι αστοχίας για τα θερμοστοιχεία σε θερμαντήρες εμβάπτισης PTFE είναι το ανοιχτό κύκλωμα λόγω διάβρωσης ή κραδασμών, η μετατόπιση λόγω εισόδου υγρασίας ή οξείδωσης και το βραχυκύκλωμα στη θήκη λόγω βλάβης της μόνωσης. Κάθε λειτουργία έχει μια χαρακτηριστική απόκριση. Τα ανοιχτά κυκλώματα προκαλούν εξάντληση, οι μικρές μετατοπίσεις παράγουν μετατόπιση, τα σφάλματα βραχυκύκλωσης-του περιβλήματος παράγουν απροσδόκητες μέσες τιμές. Η οπτική επιθεώρηση, η μέτρηση αντίστασης και η δοκιμή εξόδου millivolt παρέχουν μια συστηματική διαγνωστική προσέγγιση για τον ακριβή εντοπισμό της βασικής αιτίας. Η τακτική βαθμονόμηση και επιθεώρηση του θερμοστοιχείου θα αποτρέψει την απροσδόκητη αστοχία και θα διατηρήσει την ποιότητα της διαδικασίας και θα αποφύγει τον απρογραμμάτιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας σε βασικές εφαρμογές θέρμανσης.