Nhiều cặp nhiệt điện có bề mặt vỏ bên ngoài còn nguyên vẹn,{0}}không bị trầy xước, tuy nhiên dây hợp kim bên trong lại bị oxy hóa nghiêm trọng dẫn đến điện trở tăng và độ lệch nhiệt độ. Quá trình oxy hóa ẩn bên trong này không thể được xác định chỉ bằng cách kiểm tra trực quan và thường dẫn đến lỗi mạch hở-đột ngột trong quá trình sản xuất hàng loạt. Bài viết này phân tích các nguyên nhân gốc rễ của quá trình oxy hóa bên trong, các phương pháp phát hiện và các giải pháp phòng ngừa có mục tiêu.
Ba nguyên nhân cốt lõi của quá trình oxy hóa bên trong với lớp vỏ bên ngoài còn nguyên vẹn
1. Không khí dư bị giữ lại trong quá trình không-làm đầy chân không
Cặp nhiệt điện-chi phí thấp không có nén chân không để lại một lượng lớn không khí bịt kín bên trong vỏ bọc trong quá trình sản xuất. Khi nung nóng ở nhiệt độ-cao lặp đi lặp lại, oxy trong không khí bị giữ lại sẽ liên tục oxy hóa các dây hợp kim gốc niken-, tạo thành các kết tủa oxit kim loại giòn dọc theo ranh giới hạt. Lớp vỏ bên ngoài còn nguyên nên không thể nhìn thấy lỗi từ bên ngoài.
2. Rò rỉ không khí vi mô ở lớp niêm phong đầu ra dây bị lão hóa
Ngay cả miếng đệm silicon hai lớp-cũng sẽ dần dần xuống cấp sau chu trình-nhiệt độ cao-cao trong thời gian dài, hình thành các lỗ chân lông-vi mô vô hình. Không khí có nhiệt độ cao-bên trong rãnh nóng giãn nở và co lại liên tục, hút một lượng nhỏ không khí nhà xưởng giàu oxy-vào bên trong vỏ bọc từng chút một, dần dần oxy hóa các dây hợp kim qua nhiều tháng hoạt động.
3. Sự phân hủy độ ẩm tạo ra khí oxy hóa
Độ ẩm xuyên qua vỏ phân hủy thành oxy và hydro dưới nhiệt độ cao; oxy trực tiếp oxy hóa bề mặt dây hợp kim, trong khi hydro làm giòn cấu trúc hạt kim loại, đẩy nhanh quá trình lão hóa. Sự xâm nhập của hơi ẩm này không tạo ra rỉ sét hoặc thủng vỏ bọc có thể nhìn thấy được mà chỉ gây ra hư hỏng do oxy hóa tiềm ẩn bên trong.
Quy trình phát hiện từng bước-từng-bước cho quá trình oxy hóa bên trong
1. Kiểm tra so sánh điện trở vòng lặp
Đo tổng điện trở dây âm-dương của cặp nhiệt điện đã thử nghiệm và so sánh nó với một cảm biến thông số kỹ thuật giống hệt-mới hoàn toàn. Nếu điện trở vượt quá giá trị tiêu chuẩn hơn 15% thì rất có thể xảy ra quá trình oxy hóa bên trong. Các lớp oxit làm tăng điện trở suất của dây dẫn đều đặn.
2. Thử nghiệm lão hóa khả năng cách nhiệt-ở nhiệt độ cao
Đặt cặp nhiệt điện vào lò nung khối-khô 380 độ trong 2 giờ, sau đó kiểm tra điện trở cách điện ở 500V DC. Quá trình oxy hóa bên trong nghiêm trọng kèm theo sự hư hỏng của bột cách nhiệt sẽ làm cho điện trở cách điện giảm mạnh sau khi gia nhiệt.
3. Kiểm tra độ lệch lão hóa hiệu chuẩn ba điểm-
Hoàn tất việc hiệu chuẩn ba{0}}điểm ban đầu, sau đó giữ ở mức 380 độ trong 72 giờ,-hiệu chỉnh lại. Nếu độ lệch tăng hơn 0,5 độ, quá trình kết tinh lại quá trình oxy hóa hợp kim bên trong đã xảy ra mà không thể đảo ngược.
4. Xác minh lấy mẫu phá hủy (chỉ đối với cảm biến bị loại bỏ)
Cắt mở vỏ bọc thép để quan sát bề mặt dây hợp kim: màng oxit màu xám/đen bao phủ bề mặt dây xác nhận quá trình oxy hóa bên trong.
Biện pháp kỹ thuật phòng ngừa nhằm ngăn chặn quá trình oxy hóa bên trong
1. Nâng cấp tiêu chuẩn mua sắm: Chỉ chọn các cặp nhiệt điện nạp-chân không có báo cáo kiểm tra quy trình đầy đủ, loại bỏ các cảm biến nạp-chi phí thấp nạp thủ công lỏng lẻo cho các dây chuyền sản xuất hàng loạt liên tục. Làm đầy chân không giúp loại bỏ oxy dư thừa bên trong vỏ bọc một cách cơ bản.
2. Gia cố bịt kín nhiệt độ-cao hai lớp-
Chọn cặp nhiệt điện có lớp đệm silicon kép ở phần chuyển tiếp vỏ bọc dây. Trong quá trình bảo trì định kỳ ba tháng một lần, hãy bổ sung một lớp mỏng keo dán kín chịu nhiệt độ-cao ở đầu ra dây điện để chặn các kênh rò rỉ khí siêu nhỏ.
3. Tối ưu hóa logic hoạt động làm nóng khuôn
Tránh chế độ chờ ở nhiệt độ thấp-không đổi trong thời gian dài (180–220 độ ) trong nhiều ngày; nhiệt tĩnh dài làm tăng tốc độ phản ứng oxy hóa bên trong. Nếu thời gian chờ vượt quá 48 giờ, hãy tắt hoàn toàn nguồn nhiệt để làm chậm quá trình oxy hóa hợp kim.
4. Kiểm soát độ ẩm cho nhà xưởng, kho phụ tùng
Ổn định độ ẩm tương đối của xưởng ở mức 40%–65% RH; bảo quản cặp nhiệt điện dự phòng trong hộp chống ẩm-kín có chất hút ẩm để ngăn-hấp thụ độ ẩm trước khi lắp đặt.
Phân loại thải bỏ đối với cặp nhiệt điện bị oxy hóa bên trong
1. Quá trình oxy hóa nhẹ (điện trở vượt quá 10%–15%, mức tăng độ lệch Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 độ sau khi thử nghiệm lão hóa): Chỉ được phép đối với các khuôn đóng gói có độ chính xác-ca thấp{5}}không liên tục, rút ngắn chu kỳ kiểm tra xuống còn hai tuần một lần, bắt buộc phải thay thế sau 1 tháng.
2. Moderate & severe oxidation (resistance excess >15%, drift increment >0,5 độ): Thiệt hại bên trong không thể khắc phục được, bị loại bỏ trực tiếp, không thể tái sử dụng sau khi vệ sinh hoặc hiệu chuẩn.
