Naprawa przetwornic termoelektrycznych

Kontrola przetworników termoelektrycznych

Termoelement jest rozbierany na części, oczyszczany z brudu i dokładnie sprawdzany w celu określenia stanu termoelektrod i ich końcówki roboczej, zacisków na podkładce głowicy i samej okładziny, ceramicznej osłony izolacyjnej (kubka) końcówki roboczej termopary oraz rurę ochronną.

Podczas sprawdzania termopar, których termoelektrody są wykonane z metali nieszlachetnych lub stopów (miedź, miedź, chromel, alumel itp.), Brak pęknięć poprzecznych, które czasami pojawiają się w wyniku długotrwałej pracy termopary w wysokich temperaturach dla termoelektrod, jest sprawdzana lub w wyniku częstych naprzemiennych zmian temperatury badanego ośrodka najpierw w górę, a następnie w dół.

Pojawienie się pęknięć termoelektrod może być również konsekwencją naprężeń mechanicznych wynikających z nieprawidłowego wzmocnienia termopary. Dlatego stosowanie izolatorów dwukanałowych z grubymi termoelektrodami często prowadzi do uszkodzenia termopar.Niedopuszczalne jest, aby termoelement, zwłaszcza wykonany z grubych termoelektrod, spoczywał końcem roboczym na dnie rurki ochronnej lub ceramicznej wkładki izolacyjnej (kubka).

Podczas zewnętrznego badania termopar, których termoelektrody są wykonane z metali szlachetnych lub stopów (platyna, platyna-rod i inne), sprawdź brak „przecięć” na ich powierzchni - małych wgłębień, że tak powiem, od uderzenia nożem. Po wykryciu termoelektrody w miejscach, gdzie widoczne są „przecięcia” są łamane i zespawane.

Wyżarzanie termopar z metali szlachetnych

W warunkach pracy w bardzo wysokich temperaturach nie zawsze jest możliwe zabezpieczenie termoelektrod platynowo-rodowych i platynowych przed narażeniem na redukujące media gazowe (wodór, tlenek węgla, węglowodory) i korozyjne media gazowe (dwutlenek węgla) w obecności oparów żelaza , tlenki magnezu i krzemu. Krzem, obecny niemal we wszystkich materiałach ceramicznych, stanowi największe zagrożenie dla termopar platynowo-rodowo-platynowych.

Elektrody termiczne tych konwerterów termicznych łatwo je absorbują, tworząc krzemki platyny. Następuje zmiana w termo-EMF, wytrzymałość mechaniczna termoelektrod maleje, czasami są one całkowicie zniszczone z powodu wynikającej z tego kruchości. Obecność materiałów zawierających węgiel, takich jak grafit, ma niekorzystny wpływ, ponieważ zawierają one zanieczyszczenia krzemionką, które w wysokich temperaturach w kontakcie z węglem łatwo ulegają redukcji wraz z uwolnieniem krzemu.

Aby usunąć zanieczyszczenia z termoelektrod z metali szlachetnych lub stopów, termopary są wyżarzane (kalcynowane) przez 30 … 60 minut za pomocą prądu elektrycznego w powietrzu.W tym celu termoelektrody są uwalniane z izolatorów i zawieszane na dwóch stojakach, po czym są odtłuszczane wacikiem zwilżonym czystym alkoholem etylowym (1 g alkoholu na każdy czuły element). Wolne końce termoelektrod są podłączone do sieci elektrycznej o napięciu 220 lub 127 V i częstotliwości 50 Hz. Prąd wymagany do wyżarzania jest regulowany przez regulator napięcia i monitorowany za pomocą amperomierza.

Czułe elementy termopar o charakterystyce kalibracji PP (platyna rod - platyna) z termoelektrodami o średnicy 0,5 mm są wyżarzane prądem 10 — 10,5 A [temperatura (1150 + 50) ° C], elementy czułe o charakterystyce kalibracji typu PR -30/6 [rod platynowy (30%) — rod platynowy (6%)] wyżarza się prądem 11,5…12 A [temperatura (1450 + 50)°C].

Podczas wyżarzania termoelektrody przemywa się brązem. W tym celu boraks wylewa się na blaszkę lub inną płytkę, a następnie płytkę przesuwa się wzdłuż rozgrzanej termoelektrody tak, aby zanurzyła się w boraksie (nie zapominając o przewodności elektrycznej płytki). Wystarczy 3-4 razy przejechać płytką z wiertłem po termoelektrodzie, aby platyna-rod i platyna były czyste, bez zanieczyszczenia powierzchni.

Można zalecić inną metodę: kroplę boraksu topi się na gorącej elektrodzie termoelektrycznej, umożliwiając jej swobodne toczenie się.

Pod koniec wyżarzania prąd stopniowo zmniejszano do zera w ciągu 60 s.

Po oczyszczeniu boraks pozostający na termoelektrodach jest usuwany: duże krople — pozostałości mechaniczne i słabe — przez przemywanie wodą destylowaną. Następnie termopara jest ponownie wyżarzana.Czasami brązowe mycie i wyżarzanie nie wystarcza, ponieważ termoelektrody nadal pozostają stałe. Oznacza to, że platyna wchłonęła krzem lub inne niepalne pierwiastki i musi zostać rafinowana w rafinerii, do której wysyłane są termoelektrody. To samo dzieje się, jeśli na termoelektrodach pozostają zanieczyszczenia powierzchniowe.

Sprawdzenie jednorodności termoelektrod

W praktycznym zastosowaniu konwertera termicznego na jego długości zawsze wykrywana jest pewna różnica temperatur. termoelektrody. Roboczy koniec termopary zwykle znajduje się w obszarze o najwyższej temperaturze, na przykład w środku komina. Jeśli przesuniesz określony miernik temperatury, na przykład koniec roboczy konwertera termicznego (podłączony do innego miliwoltomierza), wzdłuż elektrod termicznych pierwszego konwertera termicznego w kierunku od końca roboczego do wolnych końców, wówczas temperatura spadnie będzie oznaczony odległością od środka komina do jego ścian.

Każda z termoelektrod na całej długości zwykle ma nierówność (niejednorodność) — niewielką różnicę w składzie stopu, hartowaniu, naprężeniach mechanicznych, miejscowym zanieczyszczeniu itp.

W wyniku nierównomiernego rozkładu temperatury na termoelektrodach i ich niejednorodności w obwodzie termoelektrycznym powstają nieodłączne termo-EMF, nieodłącznie związane z punktami niejednorodności termoelektrod, z których niektóre są dodawane, niektóre są odejmowane, ale wszystko to prowadzi do zniekształcenie wyniku pomiaru temperatury.

Aby zmniejszyć efekt niejednorodności, każda termopara wykonana z metali szlachetnych, zwłaszcza wzorcowa, jest sprawdzana pod kątem jednorodności po wyżarzaniu.

W tym celu pionowo ustawiony termoelektryk, który ma być przetestowany, jest wprowadzany do odłączonego pieca elektrycznego z małą rurką, zdolnego do wytworzenia lokalnego pola cieplnego po podgrzaniu. Zacisk ujemny czułego galwanometru zerowego jest podłączony do dodatniej termoelektrody, dodatni zacisk regulowanego źródła napięcia (IRN) jest podłączony do dodatniego zacisku tego galwanometru, a ujemny termoelement termopary jest podłączony do ujemnego zacisku IRN . Takie włączenie IRN umożliwia kompensację (zrównoważenie) termo-EMF termopary napięciem z IRN. Aby nie uszkodzić czułego galwanometru zerowego, najpierw włącza się zgrubny galwanometr zerowy, kompensuje się termo-EMF, następnie galwanometry zerowe odwraca się i końcową kompensację termo-EMF przeprowadza się za pomocą reostatów IRN w celu płynnej regulacji czuły galwanometr zerowy.

Włączyć piec elektryczny, wytworzyć miejscowe ogrzewanie badanej termoelektrody i powoli przeciągnąć ją przez piec na całej długości. Jeśli metal lub stop termoelektrody jest jednorodny, wskazówka galwanometru zerowego znajdzie się na znaku zerowym. W przypadku niejednorodności drutu termoelektrody, wskazówka galwanometru zerowego będzie odchylać się w lewo lub w prawo od znaku zerowego. Niejednorodna część termoelektrody jest wycinana, końce są spawane, a szew jest sprawdzany pod kątem jednorodności.

W przypadku niewielkiej niejednorodności, gdy dodatkowa termo-EMF nie przekracza połowy błędu dopuszczalnego dla termo-EMF danej pary, odcinka termoelektrody nie należy przecinać, a wspomnianą niejednorodność należy pominąć.

Przygotowanie termoelektrod do spawania

Jeśli pozwala na to długość pozostałych niespalonych termoelektrod, zamiast zniszczonego końca roboczego wykonuje się nową.

Jeżeli możliwe jest wykonanie termopary z nowych termoelektrod, kompatybilność materiału termopary z wyprodukowaną termoparą jest sprawdzana w najbardziej staranny sposób, aby zapewnić jej jakość.

W tym celu na podstawie dokumentów regulacyjnych rodzaj materiału, jego właściwości techniczne oraz wyniki badań materiałów są określane przez dział kontroli jakości (dział kontroli technicznej) producenta. Jeśli dane te spełniają wymagania techniczne, materiał może być użyty; w przeciwnym razie jest testowany.

Aby sprawdzić jednorodność, kawałek termoelektrody jest wycinany ze zwoju materiału dłuższego niż wymagany do produkcji termopary, po czym krótkie miedziane przewody łączące są łączone z końcami termoelektrody za pomocą zacisków. Zaciski opuszczono do pojemników izolacyjnych z topniejącym lodem (0°C) i określono jednorodność materiału termoelektrody.

Aby określić rodzaj materiału i jego gatunek, z cewki wycina się około 0,5 m termoelektrody i przyspawa do tego samego kawałka drutu platynowego.Roboczy koniec powstałej termopary umieszcza się w termostacie parowym o temperaturze 100 ° C, a wolne końce przenosi się do naczyń termoizolacyjnych z topniejącym lodem (0 ° C) i łączy miedzianymi drutami za pomocą potencjometru. Rodzaj i gatunek materiału jest określony przez termo-EMF wywołany przez termoparę.

Z wyglądu chromel różni się nieco od alumelu, ale chromel jest twardszy niż alumel, co łatwo określić przez zginanie, a ponadto alumel jest magnetyczny, w przeciwieństwie do chromelu niemagnetycznego.