Degradacja termopary i żywotność

Żywotność termopar związana jest z ich niszczeniem, co odnosi się do zjawiska starzenia i pogarszania się termopar po ich użytkowaniu. Termopary wykonane z metali lub stopów mają wewnętrzne ziarna, które stopniowo rosną w wysokich temperaturach. Jednocześnie stop zawiera niewielką ilość zanieczyszczeń, zmieni się także jego położenie czy kształt i będzie reagował z gazami redukującymi lub utleniającymi znajdującymi się w otaczającym środowisku. Wraz z powyższymi zmianami termoelektryczna siła elektromotoryczna termopary będzie również niezwykle wrażliwa na zmiany. Dlatego degradacja termopar jest nieunikniona.
Żywotność termopar
Degradacja termopar jest procesem ilościowym, który jest trudny do określenia ilościowego i będzie się różnić w zależności od rodzaju, średnicy, temperatury roboczej, atmosfery i czasu działania termopary. Żywotność termopary odnosi się do czasu, w którym zużycie termopary przekracza dopuszczalny błąd, a nawet wtedy, gdy przewód jest uszkodzony i nie można go używać.
(1) Żywotność zmontowanych termopar
Stabilność termopar jest wymagana tylko w chińskich normach. Zmiana termoelektrycznej siły elektromotorycznej przed i po użyciu jest określona w określonej temperaturze przez 200 godzin. Nie znaleziono jednak żadnych przepisów dotyczących żywotności. Wymagania dotyczące żywotności termopar w Japonii opierają się na czasie ciągłego użytkowania termopar określonym w japońskiej normie JIS (C-1602-1995). Dla termopar typu B, R i S jest to 2000h, natomiast dla termopar typu K, E, J i T jest to 10000h.
W praktyce zmontowane termopary mają zwykle rurki ochronne i są używane z gołymi przewodami tylko w szczególnych okolicznościach. Dlatego w większości przypadków żywotność rurki ochronnej determinuje żywotność termopary. Ocena rzeczywistej żywotności termopar musi opierać się na długotrwałym gromadzeniu i gromadzeniu danych w rzeczywistych warunkach użytkowania, aby zapewnić dokładniejsze wyniki [5].
(2) Żywotność termopar pancernych
Ze względu na izolację termopar pancernych od środowiska zewnętrznego poprzez ochronę tulei, materiał tulei ma wpływ na żywotność termopar pancernych
Hałas jest głośny, a przewody termopary i metalowe tuleje należy dobrać odpowiednio do przeznaczenia. W przypadku doboru materiału jego żywotność wzrasta wraz ze wzrostem średnicy termopary pancernej. W porównaniu z termoparami zmontowanymi, termopary pancerne mają wiele zalet, ale ich żywotność jest często krótsza niż termopar zmontowanych.
5. Wniosek
Termopary są najczęściej stosowanymi czujnikami temperatury w badaniach naukowych i produkcji. Choć ich konstrukcja jest prosta, nieostrożne użytkowanie może skutkować znacznymi błędami pomiarowymi. Autor szczegółowo omawia główne przyczyny błędów w doborze punktów pomiaru temperatury, głębokości wprowadzenia, czasu reakcji, promieniowania cieplnego i impedancji cieplnej termopar w odpowiedzi na typowe problemy, które mogą pojawić się podczas użytkowania. Autor wskazuje również środki ostrożności, jakie należy podjąć podczas stosowania termopar, takie jak niejednorodność, atmosfera, rezystancja izolacji, selektywne utlenianie termopar typu K, stan K i błędy bocznika w termoparach pancernych. Pomaga poprawić dokładność pomiaru i wydłużyć żywotność termopar.