Технологія стійкості до високотемпературного окислення промислової термопари
Високо{0}}температурне окислення є основною причиною погіршення продуктивності та скорочення терміну служби для термопар, що працюють при температурі вище 800 градусів протягом тривалого часу. У високо-температурних аеробних промислових середовищах, таких як високо-температурні печі, цехи термічної обробки та промислові печі, сплавні дроти та матеріали оболонки звичайних термопар зазнають серйозної реакції окислення, що призводить до втрати компонентів, структурних змін і дрейфу термоелектричного сигналу. Більшість-помилок регулювання температури при високій температурі в промисловому виробництві тісно пов’язані з окислювальною несправністю термопари. Глибокий-аналіз високотемпературних-механізмів окислення та професійна технологія оптимізації проти-окиснення можуть ефективно покращити високу{11}}температурну стабільність і термін служби термопар.
Суть високотемпературного окислення термопари полягає в хімічній реакції між елементами легованого металу та молекулами кисню у високо-температурному середовищі. Для термопар із нікель-хромового сплаву типу К окислення при високій-температурі спричиняє осадження елемента хрому та окислення з утворенням нещільних з’єднань оксиду хрому на поверхні дроту. Пухкий шар оксиду не може захистити внутрішню матрицю сплаву, і кисень продовжує проникати всередину, окислюючи внутрішні металеві елементи, що призводить до постійного зниження коефіцієнта термоелектричної напруги та негативного відхилення вимірювання температури. Для термопар типу J-на основі заліза високотемпературне окислення-прискорює іржавіння та корозію залізних елементів, спричиняючи потоншення дроту та навіть розрив у важких випадках.
Термопари з дорогоцінних металів мають унікальні-переваги стійкості до високотемпературного окислення. Платиновий-родієвий сплав, який використовується в термопарах типу S і типу B, має надзвичайно низьку хімічну активність, і в аеробних середовищах із високою-температурою на поверхні утворюється щільна інертна оксидна плівка, яка може ефективно ізолювати проникнення кисню та запобігати внутрішньому окисленню сплаву. Це дозволяє термопарам з дорогоцінних металів підтримувати стабільну роботу в умовах над-високої температури вище 1600 градусів протягом тривалого часу, тоді як термопари з недорогоцінних металів повністю виходять з ладу за тих самих робочих умов. Єдиним обмеженням є висока вартість матеріалів, яка підходить для високотемпературних сценаріїв над-високої температури.
Структурна та технологічна технологія проти-окиснення ефективно покращує-високотемпературну довговічність термопар з основного металу. Щільна ізоляційна начинка з оксиду магнію високої-чистості може ізолювати конвекцію повітря всередині оболонки та зменшити контакт кисню зі сплавними проводами. Інтегрований процес вакуумного ущільнення видаляє залишкове повітря всередині зонда, значно зменшуючи внутрішню реакцію окислення. Поверхнева антиокислювальна обробка-утворює стійкий до високих температур інертний захисний шар на поверхні оболонки, блокуючи зовнішню кисневу ерозію та запобігаючи окисленню оболонки та утворенню накипу. Ці технології оптимізації можуть збільшити -термін служби звичайних термопар типу K при високих температурах більш ніж удвічі.
Вибір відповідності атмосфері також є важливим заходом проти-окислення. Для високотемпературного нагрівального обладнання з контрольованою інертною атмосферою, як-от захист від азоту та аргону, звичайні термопари можуть працювати стабільно протягом тривалого часу завдяки безкисневому-середовищу. Для відкритих аеробних середовищ із високою-температурою, щоб уникнути швидкого окислювального виходу з ладу, термопари проти-окиснення повинні вибиратися відповідно до температурного класу. Своєчасне видалення окалини з поверхні та регулярне калібрування під час щоденного обслуговування також зменшують вплив накопичення окислення на точність вимірювання температури.
Комплексне застосування оптимізації матеріалів, структурної герметизації, захисту поверхні та технології узгодження атмосфери повністю вирішує проблему високотемпературного окислення термопар, забезпечує довгострокове стабільне й точне вимірювання температури високотемпературного промислового нагрівального обладнання, а також зменшує витрати на технічне обслуговування та ризики коливань якості.
