Ποια είναι η επίδραση της θερμοκρασίας περιβάλλοντος στη μέτρηση του θερμοστοιχείου;

1) Επιλεκτική οξείδωση
Όσον αφορά τα κράματα Ni Cr που περιέχουν Fe, εάν η μερική πίεση του οξυγόνου είναι κάτω από μια συγκεκριμένη τιμή, το Cr με υψηλή συγγένεια για το O2 θα υποβληθεί σε επιλεκτική οξείδωση, η οποία είναι μια μοναδική οξείδωση στα όρια των κόκκων των κραμάτων Ni Cr. Εάν το επιφανειακό στρώμα οξειδίου παρατηρηθεί με μικροσκόπιο, μπορούν να φανούν πράσινα ιζήματα, τα οποία συνήθως αναφέρονται ως "πράσινη χάραξη". Ειδικά όταν η θερμοκρασία κυμαίνεται από 800 βαθμούς έως 1050 βαθμούς και το σύστημα περιέχει αέρια αποκατάστασης όπως CO και H2, το θετικό ηλεκτρόδιο του θερμοστοιχείου τύπου Κ είναι πιο επιρρεπές σε επιλεκτική οξείδωση. Το χαμηλό θερμοηλεκτρικό δυναμικό που προκαλείται από τη μείωση της περιεκτικότητας σε Cr έχει γίνει περιοριστικός παράγοντας για τη μακροχρόνια χρήση θερμοζευγών τύπου Κ στη βιομηχανία θερμικής επεξεργασίας. Εάν το αέριο που χρησιμοποιείται είναι πολύ καθαρό και δεν υπάρχει οξυγόνο στο σύστημα, μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής του θερμοστοιχείου. Ωστόσο, εάν υπάρχει ένα στρώμα οξειδίου στην επιφάνεια του σύρματος του θερμοστοιχείου, μπορεί να εξακολουθήσει να παρέχεται αρκετό οξυγόνο για την επιλεκτική οξείδωση του Cr. Επομένως, όταν χρησιμοποιείται σε μη οξειδωτικές ατμόσφαιρες, θα πρέπει να χρησιμοποιείται καθαρό και γυαλισμένο σύρμα. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο η χρήση του σε αδρανή αέρια με ίχνη οξυγόνου ή σε αέρα με πολύ χαμηλή μερική πίεση οξυγόνου. Όταν η αναλογία μήκους προς διάμετρο του σωλήνα συντήρησης είναι μεγάλη (δηλαδή ο σωλήνας συντήρησης είναι πολύ λεπτός), λόγω κακής κυκλοφορίας αέρα, σχηματίζει αναερόβια κατάσταση και η εναπομένουσα μικρή ποσότητα οξυγόνου μπορεί ακόμα να παρέχει συνθήκες για την επιλεκτική οξείδωση του Cr.
2) Στρατηγικές για επιλεκτική οξείδωση
Για να αποφευχθεί ή να επιβραδυνθεί η φθορά των θερμοζευγών τύπου Κ που προκαλείται από επιλεκτική οξείδωση, εκτός από τη βελτίωση του υλικού, θα πρέπει να ληφθούν και αντίστοιχα μέτρα στην κατασκευή θερμοστοιχείων:
① Επιλέξτε ένα μέταλλο με ισχυρότερη συγγένεια για το οξυγόνο από το Cr ως συσκευή εισπνοής, σφραγίστε το μέσα σε ένα σωλήνα συντήρησης για να αποφύγετε την επιλεκτική οξείδωση του Cr και αυξήστε την περιεκτικότητα σε οξυγόνο αυξάνοντας τη διάμετρο του σωλήνα συντήρησης ή φυσώντας αέρα.
② Στερεοποίηση προκατασκευασμένων θερμοστοιχείων. Το πατενταρισμένο προϊόν που αναπτύχθηκε από τον συγγραφέα - θερμοστοιχείο κλιβάνου ενανθράκωσης στερεού τύπου, το οποίο είναι ένα συναρμολογημένο θερμοστοιχείο με σφραγισμένη δομή, μπορεί να αποφύγει την επιλεκτική οξείδωση του Cr. Αυτό το σχέδιο έχει αποδειχθεί αποτελεσματικό με χρόνια χρήσης από περισσότερες από δέκα επιχειρήσεις, συμπεριλαμβανομένων των Wazhou Group, FAW, 2W, Epson Industrial Furnace, Shenzhong, Shenchi, Qianjiang Motorcycle κ.λπ. Η διάρκεια ζωής είναι πάνω από 12 μήνες και οι χρήστες είναι πολύ ικανοποιημένοι [4]. 3) Η χρήση της ατμόσφαιρας επηρεάζει τη σταθερότητα των θερμοστοιχείων. Λόγω διαφορετικών θερμοκρασιών και ατμοσφαιρών λειτουργίας, η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του ίδιου αισθητήρα, όπως τα θερμοστοιχεία τύπου Κ, ποικίλλει επίσης ανάλογα με τις διαφορετικές διαμέτρους. Τα θερμοστοιχεία τύπου Κ με την ίδια διάμετρο έχουν επίσης σημαντικές διαφορές στη σταθερότητα λόγω της διαφορετικής κατασκευής τους.

Κατά την επιλογή ενός θερμοστοιχείου, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη τα ακόλουθα σημεία με βάση τις συνθήκες λειτουργίας:
① Κοινή θερμοκρασία και μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας
② Ατμόσφαιρα για εφαρμογή όπως αποκατάσταση οξείδωσης
③ Όσον αφορά την αντικραδασμική απόδοση των συναρμολογημένων θερμοστοιχείων, η επίδραση της ατμόσφαιρας εξαρτάται πρώτα από το υλικό του σωλήνα συντήρησης και τη δομή του θερμοστοιχείου. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να εξοικειωθούν και να ελέγχονται οι φυσικές και χημικές ιδιότητες διαφόρων υλικών σωλήνων συντήρησης. Για παράδειγμα, στη βιομηχανία μεταλλουργίας σκόνης, οι σωλήνες μολυβδαινίου χρησιμοποιούνται συνήθως ως σωλήνες συντήρησης θερμοστοιχείων. Το αποτέλεσμα εφαρμογής είναι καλό σε ατμόσφαιρα H2 στους 1600 βαθμούς. Ωστόσο, οι σωλήνες μολυβδαινίου διαβρώνονται γρήγορα λόγω της οξείδωσης σε μια οξειδωτική ατμόσφαιρα. Δεύτερον, τα κατάλληλα θερμοστοιχεία θα πρέπει να επιλέγονται με βάση την ατμόσφαιρα εφαρμογής. Τα θερμοστοιχεία ροδίου πλατίνας θα πρέπει να επιλέγονται σε οξειδωτικές ατμόσφαιρες άνω των 1300 μοιρών και τα θερμοζεύγη ρηνίου βολφραμίου θα πρέπει να χρησιμοποιούνται υπό συνθήκες αποκατάστασης και κενού. Όσον αφορά τα θερμοστοιχεία τύπου Κ, είναι κατάλληλα για εργασία σε ατμόσφαιρες όπως ο αέρας και το O2. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιούνται σε Η2, η εμφάνισή τους αποκαθίσταται από το Η2 και δεν έχει καμία επίδραση σε σύντομο χρονικό διάστημα. Εάν εκτεθεί σε Η2 για μεγάλο χρονικό διάστημα, θα επιταχύνει την ανάκτηση και θα προκαλέσει την ανάπτυξη και το σπάσιμο του καλωδίου του θερμοστοιχείου. Σε ατμόσφαιρες αποκατάστασης όπως CO ή αέριο, η αποδόμησή του θα επιταχυνθεί σημαντικά και θα υπερβεί το πρότυπο. Όσον αφορά τα θωρακισμένα θερμοστοιχεία, η ατομική ακτίνα του υδρογόνου είναι πολύ μικρή, καθιστώντας εύκολη την είσοδο στο εσωτερικό του μέσω του χιτωνίου, κάτι που θα επιταχύνει επίσης την υποβάθμιση και θα προκαλέσει σημαντική μείωση του θερμοηλεκτρικού δυναμικού.
4) Η επίδραση της αντίστασης μόνωσης
Τα θερμοστοιχεία χρησιμοποιούν μονωτικά υλικά και σε υψηλές θερμοκρασίες, η αντίσταση μόνωσης τους μειώνεται απότομα με την αύξηση της θερμοκρασίας, με αποτέλεσμα ρεύμα διαρροής. Αυτό το ρεύμα ρέει μέσω του μονωτικού υλικού που προηγουμένως έχει πέσει σε αντίσταση μόνωσης και εισέρχεται στο όργανο, προκαλώντας ασταθείς ενδείξεις οργάνων ή σφάλματα μέτρησης. Μπορεί επίσης να προκαλέσει τυχαίο χτύπημα του οργάνου εγγραφής.