Quali sono i difetti più comuni dei termometri a resistenza al platino resistenti alla corrosione-rivestiti in Teflon-

I termometri a resistenza al platino resistenti alla corrosione-rivestiti in Teflon (PTFE)-sono ampiamente utilizzati in ambienti corrosivi come l'industria chimica, farmaceutica e alimentare. I loro difetti derivano principalmente dal fallimento dell'integrità della guaina, dal degrado dell'isolamento e dai danni da stress meccanico, piuttosto che dal nucleo di platino stesso.

 

I. Danno meccanico e rottura della penetrazione della guaina

Crepe o usura della guaina: in condizioni di vibrazioni, stress di installazione o condizioni di lavaggio ad alta- pressione, la guaina in PTFE è soggetta a micro-fessure o graffi, consentendo ai mezzi corrosivi (come acidi, alcali e solventi organici) di penetrare all'interno, entrando in contatto diretto con il filo o i conduttori di platino, avviando la corrosione elettrochimica e causando valori di resistenza anormalmente elevati o variabili.

Guasto di tenuta: l'invecchiamento, l'allentamento o l'espansione e contrazione termica della guarnizione sui collegamenti filettati o flangiati possono causare un ampliamento dello spazio, consentendo l'ingresso di umidità o vapori corrosivi, con conseguente ossidazione dei terminali o cortocircuiti interni, che si manifestano come salti, azzeramenti o infinito del segnale di uscita.

Alta-temperatura di rammollimento: il funzionamento prolungato a temperature superiori a 250 gradi (superando il limite superiore di stabilità del PTFE) causerà l'ammorbidimento e la deformazione della guaina, perdendo le sue capacità di protezione meccanica, accelerando l'invecchiamento dei componenti interni e addirittura portando alla flessione e alla rottura della sonda.

Scenari tipici: l'impatto del getto d'acqua ad alta-pressione durante la pulizia del reattore chimico e la circolazione ripetuta del vapore negli sterilizzatori farmaceutici sono condizioni ad alto-rischio di penetrazione della guaina.

 

II. Diminuzione della resistenza di isolamento e guasti elettrici

Insulation Deterioration: Although PTFE has excellent insulation properties, under long-term thermal cycling, humid, or polluted environments, its surface may absorb moisture or oil, causing the insulation resistance to drop from >100MΩ a<1MΩ, leading to signal interference or measurement errors.

Ossidazione del cavo: se i connettori del cavo dei termometri a resistenza al platino a tre-fili o a quattro-fili non sono placcati in argento- o oro-, sono soggetti a ossidazione in ambienti ad alta-temperatura e ad alta-umidità, aumentando la resistenza di contatto, causando guasti alla compensazione dei tre-fili e con conseguenti letture della temperatura più elevate.

Guasto di messa a terra: danni alla guaina possono far sì che la sonda metallica diventi accidentalmente conduttiva con l'involucro dell'apparecchiatura, formando un circuito di messa a terra. Ciò corto-circuita il segnale di misurazione al potenziale di terra, determinando letture dello strumento anormalmente basse o nessuna lettura.

Base standard: la norma IEC 60751:2022 richiede chiaramente che la resistenza di isolamento dei termometri a resistenza al platino resistenti alla corrosione-a 25 gradi debba essere maggiore o uguale a 100 MΩ; in caso contrario, è considerato non qualificato.

 

III. Danni ai componenti interni e cedimenti strutturali

Rottura del filo di platino: nonostante la guaina in PTFE abbia una buona flessibilità, flessione eccessiva durante l'installazione (raggio di curvatura<50mm) or continuous vibration can easily cause fatigue fracture of the extremely fine platinum wire (Φ0.03–0.07mm), resulting in infinite resistance.

Dissaldatura dei giunti di saldatura: i giunti di saldatura tra il filo di platino e i conduttori possono allentarsi in caso di stress termico ripetuto, soprattutto in sistemi con cicli di avvio-frequenti, con conseguente scarso contatto e letture della temperatura instabili.

Umidità nel riempitivo: se la polvere di ossido di magnesio che riempie la guaina diventa umida, ridurrà le prestazioni di isolamento e accelererà la corrosione del metallo. Questo è comune nei sensori conservati per lunghi periodi in imballaggi non sigillati.

 

IV. Raccomandazioni per la diagnosi e la prevenzione dei guasti

Tabella: Fenomeno di guasto	Possibili cause	Metodo di diagnosi rapida
Lettura ad alta temperatura	Ossidazione del piombo, maggiore resistenza di contatto	Misurare la resistenza tra i cavi con un multimetro e confrontarla con il valore nominale (ad esempio, 100 Ω per Pt100 a 0 gradi)
Lettura a bassa temperatura o zero	Danni alla guaina, cortocircuito, messa a terra	Misurare la resistenza di isolamento verso terra della sonda;<1MΩ is abnormal
Salti di segnale, anomalie	Vibrazioni che causano uno scarso contatto, interferenze elettromagnetiche	Controllare il serraggio dei terminali e se il filo schermato è messo a terra in un unico punto
Resistenza infinita	Filo di platino rotto, circuito aperto	Misurare direttamente le due estremità della resistenza al platino con un multimetro; il valore normale dovrebbe essere 100–138Ω (0–100 gradi)

Precauzioni:

Evitare curve strette durante l'installazione; raggio di curvatura maggiore o uguale a 50 mm; Controllare regolarmente l'integrità della guaina utilizzando un rilevatore di fughe di scintille da 12kV; Utilizzare PFA (perfluoroalcossi) al posto del PTFE, che ha una resistenza alla temperatura fino a 260 gradi e un'impermeabilità superiore; In ambienti corrosivi, dai la priorità ai prodotti con struttura a doppia-guaina (acciaio inossidabile + PTFE).