Come giudicare se i fili in lega per termocoppie a canale caldo stanno invecchiando

L'invecchiamento del filo in lega è un processo di degradazione naturale irreversibile delle termocoppie del canale caldo in carichi ad alta temperatura a lungo termine, che causerà il fenomeno della deriva termica, risposta ritardata del segnale e letture instabili. La maggior parte del personale di manutenzione non prende in considerazione i sintomi precoci dell'invecchiamento che producono prodotti difettosi in massa e sostituisce i sensori solo dopo l'allarme di circuito aperto-o cortocircuito-. La sintesi di mezzi di giudizio multi-dimensionali come l'osservazione dell'aspetto, il test con multimetro, la calibrazione della temperatura e l'analisi della curva operativa possono consentire l'identificazione precoce delle termocoppie obsolete e la sostituzione proattiva delle termocoppie obsolete prima che si verifichino difetti di qualità.

L'ispezione dell'aspetto visivo identifica i primi segni dell'età senza necessità di smontaggio. La guaina esterna della termocoppia invecchiata mostra uno scolorimento nero uniforme dovuto all'ossidazione durante la cottura a lungo termine-ad alta-temperatura e un invecchiamento grave porta alla formazione di spesse macchie di ruggine e cavità sulla superficie metallica. La custodia protettiva in fibra di vetro che si sta staccando è fragile, sembra rotta e si sfalda polvere quando viene piegata delicatamente. I pin della spina terminale sono ricoperti da uno spesso strato di ruggine verde ossido che non può essere completamente rimosso con un panno pulito. Per le teste dei sensori esposte, sul cordone di saldatura dei fili in lega invecchiata si formano piccoli rivestimenti fragili di ossido che si delaminano se maneggiati con leggerezza, esponendo il fragile filo metallico interno. Se è presente uno dei seguenti difetti visivi, il filo di lega all'interno ha iniziato a cristallizzarsi e la termocoppia non può essere ripristinata alla sua precisione originale, anche se viene pulita e calibrata.

Il test di resistenza statica del multimetro rivela il grado di invecchiamento del filo all'interno. Utilizzare un multimetro digitale ad alta precisione per misurare la resistenza totale del circuito dei fili positivo e negativo della termocoppia e confrontarla con il valore di resistenza standard dei nuovi sensori dello stesso modello con la stessa lunghezza. I fili in lega invecchiati generano piccole particelle di ossido metallico nella guaina che aumentano notevolmente la resistenza totale del circuito. Se la resistenza misurata è superiore di oltre il 15% rispetto al valore standard, il filo di lega è ovviamente invecchiato e causerà una grave attenuazione del segnale durante il funzionamento. Nel frattempo provare a commutare il multimetro in modalità resistenza di isolamento. Le termocoppie invecchiate con isolamento in ossido di magnesio danneggiato indicheranno una resistenza di isolamento inferiore a 500 MΩ , introducendo rischi di cortocircuito nascosti. Questo test è semplice, efficiente ed è adatto per il test in batch di termocoppie di ricambio conservate in magazzino.

Lo standard più autorevole per la valutazione dell'invecchiamento è il test di calibrazione ad alta temperatura. La calibrazione della temperatura viene eseguita a 200 gradi, 350 gradi e 400 gradi per tre- punti con forno a blocco secco a temperatura costante, rilevando la variazione tra la termocoppia testata e il sensore di riferimento standard. Le nuove termocoppie qualificate di tipo K- presentano una variazione entro ±0,8 gradi e, in caso di invecchiamento grave, l'errore di deriva arriva fino a ±2 gradi o più e il valore di deviazione aumenta visibilmente dopo 72-ore di test di simulazione di invecchiamento ad alta{{12}temperatura. La capacità anti-deriva dei fili in lega invecchiati delle termocoppie ad alta temperatura di tipo N- viene persa e la fluttuazione dell'errore è instabile al punto di temperatura ultraelevata di 420 gradi. I dati di calibrazione con ampia deviazione indicano il fatto che il cristallo del filo di lega ha subito una trasformazione irreversibile e queste termocoppie devono essere scartate direttamente e non continuare a essere utilizzate dopo la correzione manuale dell'offset.

La curva dinamica della temperatura viene analizzata per determinare l'invecchiamento in tempo reale durante la produzione. Osservare la curva di variazione della temperatura sul touchscreen del controller del canale caldo durante la fase di riscaldamento e conservazione del calore. Le nuove termocoppie non danneggiate mostrano una curva regolare e costante senza fluttuazioni insolite; I sensori di invecchiamento mostrano un ritardo di aumento graduale della temperatura durante il riscaldamento e salti casuali di piccolo intervallo durante il mantenimento della temperatura costante. La curva di invecchiamento delle termocoppie impiega più di 5 secondi per rispondere quando viene modificato il setpoint della potenza di riscaldamento, caratteristica dei fili in lega ossidata che indeboliscono la trasmissione del segnale termoelettrico. In caso di problemi di combustione costante o di riempimento parziale in diversi lotti di parti in plastica e di curva di risposta lenta alla temperatura, la causa principale è l'invecchiamento del filo in lega della termocoppia.

Le soluzioni di smaltimento delle termocoppie invecchiate vengono classificate in base alla necessità di evitare rischi di produzione. Sensori leggermente obsoleti con deviazione della deriva entro 1 grado sono disponibili per stampi di giocattoli e imballaggi a bassa-precisione temporaneamente dopo la calibrazione dell'offset del controller con ciclo di ispezione più breve fino a ogni due settimane. Gli stampi di precisione per il settore automobilistico e medico non possono utilizzare termocoppie con una variazione superiore a 1,5 gradi, maggiore resistenza del circuito o manicotti esterni fragili e devono essere sostituiti tempestivamente. Il rilevamento regolare e mensile dell'invecchiamento per le linee di produzione di massa continue può essenzialmente eliminare i pericoli nascosti legati alla qualità causati dai fili in lega danneggiati.