Độ lệch cặp nhiệt điện là một trong những vấn đề nguy hiểm nhất trong hoạt động của kênh nóng. Không giống như sự cố đột ngột, hiện tượng trôi dạt xảy ra dần dần, khiến người vận hành phải điều chỉnh cài đặt nhiệt độ nhiều lần mà không giải quyết được nguyên nhân gốc rễ. Theo thời gian, sự trôi dạt gây ra hiện tượng đúc không nhất quán, lãng phí vật liệu và tăng cường bảo trì. Chính xác thì điều gì gây ra hiện tượng lệch cặp nhiệt điện trong môi trường dòng nóng và làm cách nào để giảm thiểu hiện tượng này?
Quá trình oxy hóa ở nhiệt độ-cao là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng trôi dạt. Hầu hết các cặp nhiệt điện đều sử dụng hợp kim kim loại phản ứng với oxy ở nhiệt độ cao. Trong các hệ thống chạy nóng hoạt động ở nhiệt độ trên 300°C, quá trình oxy hóa này làm thay đổi tính chất điện của cảm biến, dẫn đến độ lệch tín hiệu dần dần. Cặp nhiệt điện loại K đặc biệt dễ bị thối xanh, một dạng oxy hóa ở nhiệt độ-cao làm tăng tốc độ trôi dạt trong môi trường-oxy thấp.
Ô nhiễm hóa chất từ nhựa nóng chảy cũng làm thay đổi đầu ra của cặp nhiệt điện. Các chất phụ gia như sợi thủy tinh, chất chống cháy, chất ổn định và chất tạo màu phản ứng với bề mặt cảm biến ở nhiệt độ cao. Những phản ứng này tạo ra một lớp ăn mòn trên mối nối cặp nhiệt điện, làm thay đổi phản ứng nhiệt của nó. Qua nhiều tháng hoạt động, hiệu ứng tích lũy xuất hiện dưới dạng độ trôi nhất quán.
Sự mệt mỏi do đạp xe nhiệt làm hỏng cấu trúc bên trong của cặp nhiệt điện. Mỗi chu kỳ sản xuất đều khiến cảm biến giãn nở và co lại khi nhiệt độ tăng và giảm. Ứng suất cơ học này dần dần làm suy yếu mối nối và dây dẫn, tạo ra các vết nứt vi mô-ảnh hưởng đến điện áp đầu ra. Kết quả là sự trôi dạt chậm, không thể đoán trước và trở nên tồi tệ hơn theo thời gian.
Nhựa thấm vào lỗ cặp nhiệt điện gây ra hiện tượng trôi cách điện. Khi một lượng nhỏ chất tan chảy thấm xung quanh đầu dò, chúng hoạt động như chất cách nhiệt, làm cho cảm biến đọc được nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ thực tế. Người vận hành thường tăng giá trị cài đặt để bù lại, dẫn đến quá nhiệt. Khi nhựa tích tụ nhiều hơn, sự trôi dạt trở nên nghiêm trọng hơn.
Chất lượng sản xuất kém làm tăng tốc độ trôi dạt. Cặp nhiệt điện giá rẻ sử dụng hợp kim không tinh khiết, mối hàn không đồng đều và cách điện-cấp thấp. Những cảm biến này có thể hoạt động tốt ban đầu nhưng xuống cấp nhanh chóng dưới áp lực nhiệt. Tốc độ trôi của chúng cao hơn nhiều so với cặp nhiệt điện-có độ tinh khiết cao, đã hiệu chuẩn được thiết kế để sử dụng cho dòng nóng.
Ứng suất cơ học trong quá trình lắp đặt góp phần gây ra hiện tượng trôi dạt lâu dài. Việc -siết, uốn hoặc nén quá mức đầu dò cặp nhiệt điện sẽ làm biến dạng mối nối. Mặc dù ban đầu cảm biến có vẻ hoạt động chính xác nhưng hư hỏng cấu trúc bên trong dẫn đến thay đổi tín hiệu dần dần trong quá trình hoạt động.
Hoạt động liên tục kéo dài mà không cần bảo trì sẽ tạo điều kiện cho sự trôi dạt tích tụ. Nhiều cơ sở sản xuất chạy hệ thống chạy nóng 24/7 mà không hiệu chuẩn cảm biến định kỳ. Qua nhiều tháng, ngay cả cặp nhiệt điện-chất lượng cao cũng gặp phải hiện tượng lệch nhỏ, điều này trở nên đủ nghiêm trọng để ảnh hưởng đến chất lượng bộ phận.
Cấu hình bộ điều khiển không chính xác có thể bắt chước sự trôi dạt của cặp nhiệt điện. Việc sử dụng sai cài đặt loại cặp nhiệt điện, lỗi bù điểm-lạnh hoặc nhiễu điện có thể tạo ra kết quả đọc không ổn định, có vẻ giống như cảm biến bị lệch. Chẩn đoán sai này dẫn đến việc thay thế cảm biến không cần thiết.
Độ ẩm và độ ẩm cũng ảnh hưởng đến độ ổn định tín hiệu. Mặc dù ít phổ biến hơn trong các hệ điều hành, nhưng sự ngưng tụ trong quá trình tắt máy có thể xâm nhập vào lớp cách điện của cáp bị hư hỏng và gây ra hiện tượng trôi không liên tục. Sự cố này thường xuất hiện trong quá trình khởi động và biến mất khi hệ thống nóng lên, khiến việc xác định trở nên khó khăn.
Để giảm độ lệch, người dùng nên chọn cặp nhiệt điện-chất lượng cao có vỏ bọc chống ăn mòn-, đảm bảo lắp đặt đúng cách, thực hiện hiệu chuẩn thường xuyên và giữ cho cảm biến không bị tích tụ nhựa. Hiểu được nguyên nhân gây trôi giúp duy trì khả năng kiểm soát nhiệt độ ổn định và kéo dài tuổi thọ hệ thống đường dẫn nóng.
