In che modo le termocoppie si guastano nei sistemi a canale caldo?

Il guasto della termocoppia è una delle principali cause di fermo dei canali caldi e di difetti di stampaggio. Nonostante la loro struttura semplice, le termocoppie operano in ambienti estremi caratterizzati da temperature elevate, vibrazioni, stress meccanico, interferenze elettriche ed esposizione chimica. Comprendere le principali cause di guasto aiuta gli ingegneri a prevenire guasti e prolungare la durata del sensore. Danno meccanico Il danno meccanico è la ragione più comune del guasto precoce della termocoppia. Durante l'assemblaggio o la manutenzione dello stampo, i cavi potrebbero essere schiacciati, pizzicati o attorcigliati. Le piastre del collettore e i componenti degli ugelli possono abradere o tagliare le guaine non protette della termocoppia. Le termocoppie con isolamento minerale di piccolo diametro sono particolarmente vulnerabili se non instradate o fissate correttamente. Gli anelli antistrappo e i manicotti protettivi possono ridurre significativamente i guasti meccanici. Fatica termica e surriscaldamento La fatica termica e il surriscaldamento accelerano l'invecchiamento e la deriva. La maggior parte delle termocoppie a canale caldo sono progettate per l'uso continuo fino a 600 gradi, ma l'esposizione prolungata vicino a questo limite provoca l'ossidazione dei fili in lega interni. Il surriscaldamento rompe l'isolamento in ossido di magnesio all'interno dei cavi MI, causando instabilità del segnale o cortocircuiti. Il rapido ciclo termico durante l'avvio e lo spegnimento crea anche stress sui materiali, riducendo la stabilità della calibrazione. In ambienti superiori a 250 gradi, le normali termocoppie hanno una durata inferiore a due anni; le termocoppie corazzate e a doppia schermatura possono estendere questo periodo fino a 5–8 anni. Errori di cablaggio e collegamenti allentati Durante la sostituzione si verificano frequentemente errori di cablaggio, in particolare l'inversione di polarità. Le termocoppie sono costituite da gambe positive e negative; scambiarli provoca letture della temperatura invertite o irregolari. Sebbene i controller moderni includano la protezione dalla polarità, l'errore umano rimane comune. Le connessioni allentate creano anche segnali intermittenti che simulano il guasto del sensore. Contaminazione e corrosione Umidità, residui di resina e perdite di plastica contaminano le giunzioni e i cavi della termocoppia. Materiali di spurgo, olio o polimeri degradati possono isolare la punta del sensore, causando letture ritardate o basse. La plastica liquida che entra nei fori della termocoppia può danneggiare permanentemente la giunzione. La corrosione chimica causata da vapori polimerici, additivi o distacchi dallo stampo può degradare i materiali della guaina; alcuni tecnopolimeri rilasciano gas corrosivi ad alte temperature. Interferenza elettromagnetica L'interferenza elettromagnetica (EMI) distorce i segnali di basso livello della termocoppia. Riscaldatori ad alta potenza, azionamenti a frequenza variabile e cavi non schermati generano rumore elettrico che causa fluttuazioni di temperatura. I circuiti di terra, quando il circuito della termocoppia è messo a terra in più punti, creano tensioni parassite che interrompono le misurazioni. Profondità di installazione non corretta Una profondità di inserimento non corretta riduce la precisione della misurazione. Se la punta della termocoppia è troppo lontana dal canale di fusione, le letture ritardano le temperature effettive. Se inserito troppo in profondità, il sensore potrebbe danneggiarsi a causa della pressione di fusione o dell'abrasione. La maggior parte dei guasti alle termocoppie è prevenibile attraverso una corretta selezione, installazione, instradamento e manutenzione.