Мониторингът на температурата над 1000 градуса поставя постоянни технически предизвикателства за производството с термична обработка. Конвенционалният хардуер за измерване на температурата не може да поддържа стабилна дългосрочна работа във високотемпературни окислителни атмосфери. Честите явления на отказ включват бързо окисление на материала, прогресивно отклонение на сигнала и необратимо изгаряне на компоненти. Устойчивите на висока температура термодвойки получават целенасочена материална и структурна оптимизация за условия на работа при ултрависоки температури на промишлени пещи, хардуер за горещо пресоване и оборудване за термична обработка, решавайки дългогодишни болкови точки на нестабилно измерване и кратки сервизни цикли на обикновени сензори при екстремни термични среди.
Високотемпературните термодвойки произлизат от зрели технически рамки за термодвойки от тип К, но същевременно приемат подобрени чувствителни нишки от серия никел-хром сплав с висока чистота и подобрени устойчиви на висока температура защитни обвивки. Антиокислителната способност и толерантността към топлинен шок се подобряват значително. Съществуват множество степени на производителност за високотемпературни термодвойки продукти, осигуряващи степенувани граници на непрекъсната температурна устойчивост, за да задоволят разнообразни изисквания за промишлени приложения при ултрависоки температури.
表格
| Степен на високотемпературна термодвойка | Постоянна работна температура | Устойчивост на пикови температури | Сценарий за основно приложение | Предимство на структурната оптимизация |
|---|---|---|---|---|
| Обикновен високотемпературен тип | 0~1000 градуса | 1150 градуса | Среднотемпературна промишлена пещ, нагряване на формата | Тел от антиокислителна сплав, стабилен сигнал |
| Подобрен високотемпературен тип | 0 ~ 1200 градуса | 1350 градуса | Оборудване за високотемпературна термична обработка | Удебелен защитен маншон, анти-термичен шок |
| Ултра-високотемпературен тип | 0 ~ 1350 градуса | 1500 градуса | Промишлена високотемпературна пещ, пещно оборудване | Внесен материал от сплав с висока чистота |
Във високотемпературни среди на промишлени пещи, окислителната ерозия служи като доминиращ механизъм за повреда на модулите, чувствителни към температурата. Материалът от сплав със сензорна нишка ще претърпи химическа реакция с богат на кислород високотемпературен димен газ. Оксидни слоеве се натрупват върху повърхностите на легирани проводници, променяйки характеристиките на термоелектричния потенциал и предизвиквайки отклонение на измерването. Високотемпературните термодвойки приемат формули на рафинирани сплави за потискане на скоростта на окисление при висока температура. Уплътненият изолационен пълнител от магнезиев оксид с висока плътност запазва надеждната електрическа изолация при екстремна топлина. Според дългосрочните записи на стендови тестове, високотемпературните термодвойки с подобрен клас поддържат стабилен изходен сигнал над 6000 непрекъснати работни часа под 1200 градуса без очевидно отклонение при измерване.
За сценарии за термична обработка на матрици при висока температура, устойчивостта на термичен удар се превръща в основен показател за ефективност. Производствените цикли водят до повтарящи се процеси на рязко нагряване и охлаждане. Термичното разширение и свиване генерира циклично механично напрежение, действащо върху вътрешните нишки на термодвойката, заваръчните съединения и защитните втулки. Обикновените сензори развиват вътрешни микропукнатини след ограничени термични цикли, което води до периодично колебание на сигнала и преждевременна повреда. Оптимизираният структурен дизайн на високотемпературна термодвойка буферира въздействието на термичния стрес чрез разумно съвпадение на материала и подобрение на процеса на вътрешно уплътняване, като издържа на повреда от умора, причинена от чести топлинни удари и запазва дългосрочна стабилност на измерването.
Свръхвисокотемпературните термодвойки за пещни съоръжения използват влакна от вносни сплави с висока чистота и многослойни композитни защитни ръкави. Такава конструкция издържа на екстремна топлина заедно с корозивна ерозия от димните газове. Специалната изработка при високотемпературно запечатване предотвратява проникването на горещ газ във вътрешните кухини на компонентите, което иначе би влошило характеристиките на изолационния прах. Такива продукти се адаптират към тежки условия на работа на непрекъснато работеща пещна система с дълъг цикъл.
Според натрупания опит в промишленото приложение трябва да се следват принципите на степенувано съвпадение за избор на спецификация на високотемпературна термодвойка. Сляпата селекция на ултра-високотемпературен клас хардуер за средни температурни работни условия създава ненужни загуби на разходи за доставка. Междувременно внедряването на термодвойки от обикновен клас в среди със свръхвисока температура води до чести неизправности в ранен стадий и непланирана загуба на време на престой. Разумни баланси за съвпадение на класове, измерващи стабилността и общата икономическа възвръщаемост. Факторите на атмосферата на околната среда също изискват внимание: съдържащата сяра, богата на въглерод среда или среда с корозивни пари изисква конфигурация на материала на обвивката с допълнителна устойчивост на корозия извън основния избор на температурен клас.
Могат да бъдат разработени персонализирани технически предложения за високотемпературни термодвойки въз основа на максималната работна температура на оборудването, честотата на термичния цикъл и условията на атмосферна корозия на място, разрешавайки трудностите при измерване в различни съоръжения за термична обработка с ултрависоки температури.
