Technologie průmyslového termočlánku proti vysoké teplotě oxidace
Vysokoteplotní oxidace je primární příčinou snížení výkonu a útlumové životnosti termočlánků pracujících po dlouhou dobu nad 800 stupňů. Ve vysokoteplotních aerobních průmyslových prostředích, jako jsou vysokoteplotní pece, dílny tepelného zpracování a průmyslové pece, procházejí slitinové dráty a materiály pláště běžných termočlánků krutou oxidační reakcí, která má za následek ztrátu součástí, strukturální změny a posun termoelektrického signálu. Většina chyb při řízení vysoké teploty-v průmyslové výrobě úzce souvisí se selháním oxidace termočlánku. Hloubková analýza mechanizmů vysokoteplotní oxidace-a profesionální anti{10}}technologie optimalizace oxidace mohou účinně zlepšit-vysokoteplotní stabilitu a životnost termočlánků.
Podstatou vysokoteplotní -oxidace termočlánku je chemická reakce mezi legovanými kovovými prvky a molekulami kyslíku ve vysokoteplotním prostředí. U termočlánků z nikl-chromové slitiny typu K způsobuje vysokoteplotní oxidace-precipitaci a oxidaci chromového prvku za vzniku volných nánosů oxidu chromu na povrchu drátu. Uvolněná oxidová vrstva nemůže chránit vnitřní slitinovou matrici a kyslík pokračuje v pronikání dovnitř, aby oxidoval vnitřní kovové prvky, což má za následek kontinuální snižování termoelektrického koeficientu a zápornou odchylku měření teploty. U termočlánků typu J-na bázi železa urychluje vysokoteplotní oxidace-korozi a korozi železných prvků, což způsobuje ztenčení drátu a ve vážných případech dokonce zlomeniny.
Termočlánky z drahých kovů mají jedinečné výhody odolnosti proti oxidaci při vysokých{0}}teplotách. Slitina platiny-rhodia používaná v termočláncích typu S a typu B má extrémně nízkou chemickou aktivitu a ve vysokoteplotním aerobním prostředí se na povrchu vytvoří hustý inertní oxidový film, který může účinně izolovat pronikání kyslíku a zabránit vnitřní oxidaci slitiny. To umožňuje termočlánkům z drahých kovů udržovat stabilní výkon v ultra-vysokoteplotním prostředí nad 1600 stupňů po dlouhou dobu, zatímco termočlánky z obecných kovů za stejných pracovních podmínek zcela selhaly. Jediným omezením jsou vysoké náklady na materiál, které jsou vhodné pro vysoce-výkonné ultra-průmyslové scénáře s vysokou teplotou.
Strukturální a procesní anti{0}}oxidační technologie účinně zlepšuje-odolnost termočlánků z obecných kovů při vysokých teplotách. Vysoce-hustá izolační výplň z oxidu hořečnatého dokáže izolovat proudění vzduchu uvnitř pláště a snížit kontakt slitinových drátů s kyslíkem. Integrovaný proces vakuového těsnění odstraňuje zbytkový vzduch uvnitř sondy a výrazně snižuje vnitřní oxidační reakci. Povrchová anti-oxidační povrchová úprava vytváří na povrchu pláště inertní ochrannou vrstvu odolnou proti vysokým teplotám{7}}, která blokuje vnější kyslíkovou erozi a zabraňuje oxidaci pláště a usazování vodního kamene. Tyto optimalizační technologie mohou zvýšit životnost běžných termočlánků typu K při vysokých teplotách více než dvojnásobně.
Důležitým antioxidačním opatřením je také výběr odpovídající atmosféry. U vysokoteplotních topných zařízení s regulovatelnou inertní atmosférou, jako je ochrana proti dusíku a argonu, mohou běžné termočlánky pracovat stabilně po dlouhou dobu díky prostředí bez kyslíku. - Pro otevřená aerobní prostředí s vysokou teplotou{5}} musí být antioxidační přizpůsobené termočlánky vybrány podle teplotního stupně, aby se zabránilo rychlému selhání oxidace. Včasné odstranění povrchových oxidových okují a pravidelná kalibrace při každodenní údržbě také snižují dopad akumulace oxidace na přesnost měření teploty.
Komplexní aplikace optimalizace materiálu, konstrukčního těsnění, povrchové ochrany a technologie přizpůsobení atmosféře zcela řeší problém selhání termočlánků při vysokoteplotní oxidaci, zajišťuje dlouhodobě-stabilní a přesné měření teploty vysokoteplotních průmyslových topných zařízení a snižuje náklady na údržbu a rizika kolísání kvality.
