Технология за устойчивост на високотемпературно окисляване на индустриална термодвойка
Високо{0}}температурното окисляване е основната причина за влошаване на производителността и намаляване на експлоатационния живот на термодвойки, работещи над 800 градуса за дълго време. Във високо-температурни аеробни промишлени среди като високо-температурни пещи, работилници за термична обработка и промишлени пещи, легираните проводници и материалите на обвивката на обикновените термодвойки ще претърпят тежка окислителна реакция, водеща до загуба на компоненти, структурни промени и отклонение на термоелектрическия сигнал. Повечето-грешки при високотемпературен контрол на температурата в промишленото производство са тясно свързани с повреда на окисляването на термодвойка. Задълбоченият-анализ на механизмите за високо-температурно окисляване и професионалната анти{10}}технология за оптимизиране на окисляването могат ефективно да подобрят висока-температурна стабилност и експлоатационен живот на термодвойките.
Същността на високо{0}}температурното окисляване с термодвойки е химическата реакция между легираните метални елементи и кислородните молекули в среда с висока-температура. За термодвойки тип K от никел-хромова сплав високо{4}}температурното окисление причинява утаяване на хромен елемент и окисление за образуване на свободни прикрепвания от хромен оксид върху повърхността на проводника. Разхлабеният оксиден слой не може да защити вътрешната матрица на сплавта и кислородът продължава да прониква навътре, за да окислява вътрешните метални елементи, което води до непрекъснато намаляване на термоелектричния коефициент и отрицателно отклонение при измерване на температурата. За термодвойки тип J на базата на желязо, високо-температурното окисление ускорява ръждясването и корозията на железния елемент, причинявайки изтъняване на проводника и дори счупване в тежки случаи.
Термодвойките от благородни метали имат уникални предимства при висока{0}}устойчивост на окисление. Платиново-родиевата сплав, използвана в термодвойки тип S и тип B, има изключително ниска химическа активност и ще се образува плътен инертен оксиден филм на повърхността в аеробни среди с висока-температура, което може ефективно да изолира проникването на кислород и да предотврати вътрешното окисление на сплавта. Това позволява на термодвойките от благороден метал да поддържат стабилна производителност в среда с ултра-висока температура над 1600 градуса за дълго време, докато термодвойките от неблагородни метали напълно се повредят при същите работни условия. Единственото ограничение е високата цена на материала, която е подходяща за промишлени сценарии с ултра{9}}високи-крайни температури.
Структурната и процесната анти{0}}технология за окисляване ефективно подобрява-високотемпературната издръжливост на термодвойките от неблагородни метали. Плътният изолационен пълнеж от магнезиев оксид с висока-чистота може да изолира въздушната конвекция вътре в обвивката и да намали контакта с кислород на проводниците от сплав. Интегрираният процес на вакуумно запечатване премахва остатъчния въздух вътре в сондата, като значително намалява вътрешната окислителна реакция. Обработката на повърхностно анти-окислително покритие образува устойчив на висока-температура инертен защитен слой върху повърхността на обвивката, блокирайки външната кислородна ерозия и предотвратявайки окисляването и натрупването на обвивката. Тези технологии за оптимизация могат да увеличат експлоатационния живот при високи-температури на обикновените термодвойки тип K с повече от два пъти.
Изборът на съответствие на атмосферата също е важна анти{0}}мярка за окисление. За високо{2}}температурно отоплително оборудване с контролируема инертна атмосфера, като защита от азот и аргон, обикновените термодвойки могат да работят стабилно за дълго време поради среда без{3}}кислород. За открити аеробни среди с висока -температура трябва да се избират персонализирани анти{6}}термодвойки в съответствие с температурния клас, за да се избегне бърза повреда на окисляването. Навременното отстраняване на повърхностния оксиден котлен камък и редовното калибриране при ежедневна поддръжка също намаляват влиянието на натрупването на окисление върху точността на измерване на температурата.
Цялостното прилагане на оптимизиране на материалите, структурно уплътняване, защита на повърхността и технология за съвпадение на атмосферата напълно решава проблема с повредата на термодвойките при високо-температурно окисляване, осигурява дългосрочно-стабилно и точно измерване на температурата на високо{2}}температурно индустриално отоплително оборудване и намалява производствените разходи за поддръжка и рисковете от колебания в качеството.
