Per quanto tempo può essere utilizzata una termocoppia? La precisione della misurazione diminuirà nel lungo periodo?

Il tempo e la temperatura sono entrambi misure di qualità.

Nella produzione industriale quotidiana, la precisione della misurazione della temperatura è fondamentale. Essendo uno dei sensori di temperatura comunemente utilizzati, la stabilità a lungo-termine delle termocoppie è un indicatore tecnico molto importante, soprattutto per le aziende con elevate difficoltà di manutenzione (come le centrali elettriche a carbone-).

Qual è la stabilità a lungo-termine di una termocoppia?

In poche parole, la stabilità a lungo-termine si riferisce al tempo per cui una termocoppia può essere utilizzata dopo essere stata installata nell'apparecchiatura senza modificarne la precisione. Come utenti, ci auguriamo naturalmente che questo tempo possa essere il più lungo possibile.

Perché le termocoppie presentano deviazioni di misurazione?

Dopo un utilizzo a lungo-termine, le termocoppie possono effettivamente presentare deviazioni di misurazione. Ciò è dovuto principalmente ai seguenti fattori:

1. Invecchiamento e contaminazione dei materiali

I cavi della termocoppia potrebbero essere contaminati dall'atmosfera ambientale o dalle impurità nel tubo protettivo durante l'uso a lungo-termine. Diversi livelli di contaminazione produrranno diversi potenziali aggiuntivi, modificando così le caratteristiche di calibrazione originali. Ad esempio, quando si utilizza una termocoppia in platino-rodio 10-platino con un tubo in ceramica, se il tubo in ceramica contiene impurità di ferro, il filo di platino-rodio sarà contaminato dal ferro, influenzando le sue caratteristiche termoelettriche.

2. Cambiamenti alle alte temperature

A temperature elevate, i materiali delle termocoppie possono subire cambiamenti come la crescita dei grani e l'ossidazione, portando a graduali alterazioni delle proprietà termoelettriche. Dopo un uso prolungato, la relazione tra potenziale termoelettrico-temperatura di alcune termocoppie potrebbe variare, influenzando la precisione della misurazione. I fili delle termocoppie sono spesso realizzati in leghe; a causa delle differenze nella pressione di vapore tra i componenti, il rapporto di composizione della lega cambia nel tempo alle alte temperature, causando cambiamenti significativi nel potenziale termoelettrico.

3. Reazioni di ossidazione e riduzione

Molte instabilità delle termocoppie sono causate dall'ossidazione dei fili della termocoppia. Le termocoppie in rame-costantana, ferro-costantana e nichel-cromo-nichel-silicio sono tutte sensibili all'ossidazione. Se la termocoppia è ossidata uniformemente l'impatto potrebbe essere minimo; tuttavia, se si verifica un'ossidazione preferenziale (ad esempio, il cromo in un elettrodo di nichel-cromo subisce un'ossidazione preferenziale sotto una bassa pressione parziale di ossigeno), altererà la composizione del filo, causando gravi effetti.

4. Stress meccanico e infragilimento

Durante l'uso, le termocoppie potrebbero subire stress interni dovuti a forze esterne. Queste sollecitazioni possono portare a disomogeneità fisiche. Inoltre, l'infragilimento è un fattore comune che porta al guasto della termocoppia, causato principalmente da contaminazione, crescita dei grani, ossidazione e ricristallizzazione a temperature elevate-a lungo termine.

Quali fattori influenzano la durata di una termocoppia?

La durata di una termocoppia è limitata da diversi fattori:

Qualità e caratteristiche dei materiali: i materiali degli elettrodi della termocoppia e della guaina protettiva di alta-qualità possono prolungarne efficacemente la durata. Ad esempio, le termocoppie in platino-rodio, grazie all'elevata stabilità e resistenza all'ossidazione della lega di platino-rodio, possono essere utilizzate per un periodo di tempo relativamente lungo in condizioni adeguate.

La gravità dell'ambiente operativo: in ambienti estremi come alta temperatura, alta pressione, forte corrosione e portata elevata, il tasso di usura delle termocoppie accelera.

Metodi di installazione e manutenzione: un'installazione non corretta può comportare una concentrazione di stress meccanici o una scarsa conduzione del calore, mentre la mancanza di una manutenzione regolare causerà un graduale calo delle prestazioni della termocoppia.

Come migliorare la stabilità-a lungo termine di una termocoppia?

La selezione del materiale è fondamentale

Uno dei fattori più importanti che determinano la stabilità a lungo-termine di un elemento di rilevamento della temperatura a termocoppia è la selezione dei materiali. Ad esempio, il filo prodotto in Germania incorpora altri elementi rari nella sua composizione chimica, conferendogli un'eccellente precisione e stabilità a lungo-termine.

L'importanza dei processi produttivi

Anche la formulazione e l'implementazione dei processi di produzione incidono in modo significativo sulla stabilità a lungo termine delle termocoppie. Ciò include:

Come saldare correttamente i fili della termocoppia e garantire un'adeguata protezione dell'isolamento

Mantenimento di un ambiente stabile di temperatura e umidità nel processo di produzione

Ogni prodotto deve essere sottoposto ad almeno tre test

Installazione corretta e manutenzione regolare

Una corretta installazione e una manutenzione regolare sono fondamentali per mantenere la precisione di misurazione delle termocoppie. Ciò include:

Installazione in una posizione che rifletta accuratamente la temperatura del mezzo misurato

Evitare forti vibrazioni meccaniche

Utilizzo entro l'intervallo di temperatura specificato

Eseguire ispezioni e pulizie regolari

Sostituire tempestivamente gli elementi sensibili danneggiati