Phân cực cặp nhiệt điện là một hiện tượng tương đối phổ biến trong các hệ thống chạy nóng hoạt động ở nhiệt độ cao trong thời gian dài, đặc biệt là trong điều kiện khắc nghiệt hoặc bảo trì không đầy đủ.
1. Tại sao phân cực cặp nhiệt điện lại phổ biến?
Môi trường nhiệt độ-cao tăng tốc quá trình di chuyển ion: Hệ thống chạy nóng thường hoạt động liên tục ở nhiệt độ 300 độ ~ 400 độ, khiến các ion kim loại (chẳng hạn như niken và crom) bên trong cặp nhiệt điện di chuyển có hướng dọc theo gradient nhiệt độ, làm thay đổi điện thế đầu ra.
Lão hóa cách điện dẫn đến rò rỉ: Các vết nứt hoặc sự hấp thụ độ ẩm trong lớp cách nhiệt gốm tạo ra một vòng dòng điện cực nhỏ giữa các điện cực dương và âm, đẩy nhanh quá trình phân cực.
Tích lũy nhiễu điện từ: Hoạt động lâu dài trong môi trường điện mạnh có thể khiến dây cảm biến được che chắn kém tích tụ méo tín hiệu, biểu hiện hành vi tương tự như phân cực.
Vật liệu không phù hợp hoặc sử dụng hỗn hợp: Việc sử dụng các loại cặp nhiệt điện không{0}}tiêu chuẩn hoặc khác nhau (chẳng hạn như trộn các cặp nhiệt điện loại K- và loại J{2}}) làm tăng tốc độ suy giảm hiệu suất do các phản ứng hóa học giữa các bề mặt.
2. Kịch bản rủi ro-cao (Điều kiện dễ xảy ra)
|
Kịch bản |
Sự miêu tả |
|
Hoạt động ở nhiệt độ cao-liên tục > 300 độ |
Nhiệt độ cao hơn dẫn đến sự di chuyển ion nhanh hơn. |
|
Môi trường có độ ẩm-cao (ví dụ: mùa hè ở Vũ Hán) |
Sự xâm nhập của hơi ẩm gây ra sự xuống cấp của lớp cách điện, làm tăng tốc độ rò rỉ và phân cực. |
|
Bắt đầu thường xuyên-Dừng hoạt động |
Chu kỳ ứng suất nhiệt làm trầm trọng thêm sự mỏi vật liệu và biến dạng mạng. |
|
Các bộ phận cảm biến nhiệt độ cũ chưa được thay thế |
Exceeding service life (>12 tháng) làm tăng đáng kể rủi ro. |
3. Cách giảm xác suất xảy ra
Sử dụng cặp nhiệt điện loại N{0}}hoặc loại K{1}}đã được sửa đổi: Cải thiện khả năng chống phân cực hơn 50%;
Lắp các đầu nối kín chứa đầy nitơ: Ngăn chặn sự xâm nhập của hơi ẩm; được xác nhận bởi nhiều công ty ở Vũ Hán, kéo dài tuổi thọ thêm 30%;
Sử dụng cáp xoắn đôi có vỏ bọc chống nhiễu + nối đất một đầu cho dây cảm biến nhiệt độ: Giảm tích tụ nhiễu;
Thiết lập hệ thống thay thế bắt buộc 6-12 tháng một lần: Chuyển từ “thay thế lỗi” sang “thay thế phòng ngừa”. Khuyến nghị kỹ thuật: Đưa các cặp nhiệt điện vào "Sổ cái quản lý vòng đời thành phần quan trọng" để đạt được khả năng ngăn ngừa và kiểm soát có hệ thống.

