Jaki jest wpływ temperatury otoczenia na pomiar termopary?

1) Selektywne utlenianie
W przypadku stopów Ni Cr zawierających Fe, jeśli ciśnienie cząstkowe tlenu jest niższe od określonej wartości, Cr o wysokim powinowactwie do O2 ulegnie selektywnemu utlenianiu, co jest unikalnym utlenianiem na granicy ziaren stopów Ni Cr. Jeśli pod mikroskopem obserwuje się powierzchniową warstwę tlenku, można zobaczyć zielone osady, co jest powszechnie określane jako „zielone trawienie”. Zwłaszcza gdy temperatura waha się od 800 do 1050 stopni, a system zawiera gazy regeneracyjne, takie jak CO i H2, elektroda dodatnia termopary typu K jest bardziej podatna na selektywne utlenianie. Niski potencjał termoelektryczny spowodowany spadkiem zawartości Cr stał się czynnikiem ograniczającym długotrwałe zastosowanie termopar typu K w przemyśle obróbki cieplnej. Jeśli używany gaz jest bardzo czysty i w układzie nie ma tlenu, może to wydłużyć żywotność termopary. Jeśli jednak na powierzchni drutu termopary znajduje się warstwa tlenku, nadal można zapewnić wystarczającą ilość tlenu do selektywnego utleniania Cr. Dlatego w przypadku stosowania w atmosferze nieutleniającej należy używać czystego i wypolerowanego drutu. Jednocześnie należy w miarę możliwości unikać stosowania go w gazach obojętnych ze śladową zawartością tlenu lub w powietrzu o bardzo niskim ciśnieniu cząstkowym tlenu. Gdy stosunek długości do średnicy rury konserwacyjnej jest duży (tzn. rura konserwacyjna jest bardzo cienka), na skutek słabej cyrkulacji powietrza tworzy się stan beztlenowy, a pozostała niewielka ilość tlenu może nadal zapewniać warunki do selektywnego utleniania Kr.
2) Strategie selektywnego utleniania
Aby uniknąć lub spowolnić niszczenie termopar typu K spowodowane selektywnym utlenianiem, oprócz ulepszenia materiału, należy również podjąć odpowiednie środki w konstrukcji termopar:
① Jako inhalator wybierz metal o większym powinowactwie do tlenu niż Cr, zamknij go w rurce konserwacyjnej, aby uniknąć selektywnego utleniania Cr i zwiększ zawartość tlenu, zwiększając średnicę rurki konserwacyjnej lub wdmuchując powietrze.
② Zestalanie prefabrykowanych termopar. Opatentowany produkt opracowany przez autora - termopara pieca do nawęglania typu stałego, będąca zmontowaną termoparą o uszczelnionej strukturze, pozwala uniknąć selektywnego utleniania Cr. Skuteczność tego planu została sprawdzona przez lata stosowania w ponad dziesięciu przedsiębiorstwach, w tym Wazhou Group, FAW, 2W, Epson Industrial Furnace, Shenzhong, Shenchi, Qianjiang Motorcycle itp. Okres użytkowania wynosi ponad 12 miesięcy, a użytkownicy są bardzo zadowoleni [4]. 3) Zastosowanie atmosfery wpływa na stabilność termopar. Ze względu na różne temperatury i atmosfery robocze, maksymalna temperatura robocza tego samego czujnika, takiego jak termopary typu K, również zmienia się w zależności od średnicy. Termopary typu K o tej samej średnicy również charakteryzują się znacznymi różnicami w stabilności ze względu na odmienną konstrukcję.

Wybierając termoparę, należy wziąć pod uwagę następujące punkty w zależności od warunków pracy:
① Wspólna temperatura i maksymalna temperatura robocza
② Atmosfera do zastosowań takich jak przywracanie utleniania
③ Jeśli chodzi o właściwości antywibracyjne zmontowanych termopar, wpływ atmosfery zależy przede wszystkim od materiału rury konserwacyjnej i struktury termopary. Dlatego konieczne jest zapoznanie się i kontrola właściwości fizycznych i chemicznych różnych materiałów rur konserwacyjnych. Na przykład w przemyśle metalurgii proszków rury molibdenowe są powszechnie stosowane jako rury konserwacyjne termopar. Efekt aplikacji jest dobry w atmosferze H2 w temperaturze 1600 stopni. Jednakże rury molibdenowe szybko ulegają korozji w wyniku utleniania w atmosferze utleniającej. Po drugie, należy wybrać odpowiednie termopary w oparciu o atmosferę stosowania. Termopary platynowo-rodowe należy wybierać w atmosferach utleniających powyżej 1300 stopni, a termopary wolframowo-renowe należy stosować w warunkach regeneracyjnych i próżniowych. Jeśli chodzi o termopary typu K, nadają się one do pracy w takich atmosferach jak powietrze i O2. Jednakże użyte w H2 ich wygląd zostaje przywrócony przez H2 i nie daje żadnego efektu w krótkim czasie. Jeśli zostanie wystawiony na działanie H2 przez dłuższy czas, przyspieszy on regenerację i spowoduje wzrost i pęknięcie drutu termopary; W atmosferach regeneracyjnych, takich jak CO lub gaz, jego degradacja znacznie przyspieszy i przekroczy normę. W przypadku termopar pancernych promień atomowy wodoru jest bardzo mały, co ułatwia przedostanie się do jego wnętrza przez płaszcz, co również przyspieszy degradację i spowoduje znaczny spadek potencjału termoelektrycznego.
4) Wpływ rezystancji izolacji
Termopary wykorzystują materiały izolacyjne, a przy wysokich temperaturach ich rezystancja izolacji gwałtownie maleje wraz ze wzrostem temperatury, co powoduje prąd upływowy. Prąd ten przepływa przez materiał izolacyjny, którego rezystancja izolacji spadła wcześniej i wchodzi do przyrządu, powodując niestabilne wskazania przyrządu lub błędy pomiaru. Może to również spowodować przypadkowe stuknięcie instrumentu nagrywającego.