Efeito da atmosfera no uso do termopar

1) oxidação seletiva

For Ni-Cr alloy containing Fe, if the oxygen partial pressure is lower than a certain value, Cr, which has a high affinity with O2, will undergo selective oxidation, which is the most common grain boundary oxidation of Ni-Cr alloy. If the surface oxide layer is observed under a microscope, green precipitates can be seen, which is usually called "green corrosion". Especially when the temperature is in the range of 800℃-1050℃and the system contains reducing gases such as CO and H2, the positive electrode of the K-type thermocouple is more likely to undergo selective oxidation. This low thermoelectric potential caused by the decrease in Cr content has become a limiting factor for the long-term use of K-type thermocouples in the heat treatment indústria .

If the gas used is very pure and there is no oxygen in the system, the service life of the thermocouple can be extended. However, if there is an oxide layer on the surface of the thermocouple wire, sufficient oxygen can still be provided for the selective oxidation of Cr. Therefore, when used in a non-oxidizing atmosphere, a clean and polished thermocouple wire should be used. At the same time, it should be avoided as much as possible in an inert gas with trace oxygen or an atmosphere with very low oxygen partial pressure. When the length and diameter of the protective tube are relatively large (i.e. the protective tube is very thin), due to poor air circulation, an O estado deficiente em oxigênio é formado e a grande quantidade restante de oxigênio ainda pode fornecer condições para a oxidação seletiva de Cr .

(2) contramedidas para oxidação seletiva

A fim de evitar ou desacelerar a degradação dos termopares do tipo K devido à oxidação seletiva, além de melhorar o material, as contramedidas correspondentes devem ser adotadas na estrutura do termopar:

① Escolha um metal com afinidade mais forte de oxigênio do que CR como um getter e selar no tubo de proteção para impedir que a Cr da oxidação seletiva . também pode aumentar o diâmetro do tubo de proteção ou soprar o ar para aumentar o conteúdo de oxigênio .}

② Fisicalize o termopar destacável . O produto desenvolvido pelo autor é um termopar para fornos de carburismo sólido, que é um termopar removível com uma estrutura de vedação ., que pode impedir que a falha de um seleção.} após o uso de mais de uma fita industrine Furnace, Shenyang Heavy Industry, Shenyang Gear, Motorcycle Qianjiang, etc ., foi comprovado ser efetivo . A vida útil é superior a 12 meses e os usuários estão muito satisfeitos [4] .}

(3) Influência da atmosfera de aplicação

The stability of thermocouples varies with the application temperature and atmosphere. For the same sensor, such as K-type thermocouple, the maximum application temperature also changes due to different diameters. K-type thermocouples with the same diameter also have very different stability due to different structures. When choosing a thermocouple, the following points must be considered Com base nas condições do aplicativo:

① Temperatura comum e temperatura máxima de aplicação

② Atmosfera de aplicação, como recuperação de oxidação

③ Desempenho anti-vibração

For detachable thermocouples, the influence of the atmosphere depends first on the material of the protective tube and the structure of the thermocouple. Therefore, it is necessary to be familiar with and master the physical and chemical properties of various protective tube materials. For example: In the powder metallurgy industry, molybdenum tubes are often used as thermocouple protective tubes. In the H2 atmosphere of 1600℃, the application effect is better. However, the molybdenum tube is corroded by oxidation in an oxidizing atmosphere in a very short time. Secondly, the appropriate thermocouple should be selected according to the application atmosphere. In an oxidizing atmosphere above 1300℃, um termopar um rodium de platina deve ser selecionado . sob recuperação e precisão, um termopar tungsten-renium é melhor .

Os termopares do tipo K são adequados para trabalhar no ar, O2 e outras atmosferas, mas quando usados ​​em H2, sua superfície é restaurada pelo H2, o que não afeta por um curto período de tempo . se exposto ao H2 por um longo tempo, enquanto acelera a recuperação, o fio crescerá e quebrará; Em uma atmosfera restauradora, como CO ou gás de carvão, sua degradação será significativamente acelerada e excederá a tolerância .

Para termopares blindados, o raio atômico de hidrogênio é muito pequeno e é fácil penetrar na camada externa em seu interior, o que também acelerará a degradação, resultando em uma diminuição significativa no valor potencial termoelétrico .

(4) Influência da resistência ao isolamento

Thermocouples use insulation materials. At low temperatures, their insulation resistance drops sharply as the temperature decreases. Therefore, leakage current will occur. This current flows into the instrument through the insulation whose insulation resistance has been reduced, making the instrument unstable or causing measurement deviations, and may also cause the recorder to be mismanaged.