תיקון ממירים תרמו-אלקטריים

בדיקת ממירים תרמו-אלקטריים

הצמד התרמי מפורק לחלקים נפרדים, מנקים מלכלוך ונבדק בקפידה לקביעת מצבן של התרמואלקטרודות וקצה העבודה שלהן, מהדקים על כרית הראש והבטנה עצמה, מעטפת (כוס) בידודית קרמית לקצה העבודה של הצמד התרמי. וצינור מגן.

בעת בדיקת צמדים תרמיים, שהתרמואלקטרודות שלהם עשויות ממתכות בסיסיות או סגסוגות (נחושת, נחושת, כרומל, אלומל וכו'), היעדר סדקים רוחביים, המופיעים לעיתים כתוצאה מפעילות ממושכת של הצמד התרמי בטמפרטורות גבוהות עבור תרמו-אלקטרודות, נבדק או כתוצאה משינויי טמפרטורה מתחלפים תכופים, המדיום הנחקר, ואז למעלה ואז למטה.

הופעת סדקים בתרמואלקטרודות יכולה להיות גם תוצאה של מתחים מכניים מחיזוק שגוי של הצמד התרמי. לפיכך, השימוש במבודדים דו-ערוציים עם תרמו-אלקטרודות עבות מוביל לעתים קרובות לכישלון של הצמדים התרמיים.זה לא מקובל שצמד תרמי, במיוחד כזה העשוי מתרמואלקטרודות עבות, ינוח עם קצה העבודה שלו על החלק התחתון של צינור מגן או מוסיף קרמי (כוס) מבודד.

כאשר בוחנים חיצונית צמדים תרמיים, תרמואלקטרודות מהם עשויות מתכות יקרות או סגסוגות (פלטינה, פלטינה-רודיום ואחרות), בדקו את היעדר "הצטלבויות" על פני השטח שלהם - חריצים קטנים, כביכול, ממכת סכין. כאשר מזוהים, תרמו-אלקטרודות במקומות שבהם נראים "מעברי חצייה" נשברים ומורתכים.

חישול של צמדים תרמיים ממתכת יקרה

בתנאי הפעלה בטמפרטורות גבוהות מאוד, לא תמיד ניתן להגן על תרמו-אלקטרודות פלטינה-רודיום ופלטינה מפני חשיפה לאמצעי גז מפחיתים (מימן, פחמן חד-חמצני, פחמימנים) ואמצעי גז קורוזיביים (פחמן דו-חמצני) בנוכחות אדי ברזל. , תחמוצות מגנזיום וסיליקון. הסיליקון, הקיים כמעט בכל החומרים הקרמיים, מהווה את האיום הגדול ביותר על צמדים תרמיים פלטינה-רודיום-פלטינה.

האלקטרודות התרמיות של ממירים תרמיים אלה סופגות אותו בקלות עם היווצרות סיליקידי פלטינה. יש שינוי בתרמו-EMF, החוזק המכני של התרמו-אלקטרודות יורד, לפעמים הם נהרסים לחלוטין בגלל השבריריות שנוצרה. לנוכחות של חומרים פחמניים כמו גרפיט יש השפעה שלילית מכיוון שהם מכילים זיהומים של סיליקה, אשר בטמפרטורות גבוהות במגע עם פחם מופחתות בקלות עם שחרור הסיליקון.

כדי להסיר מזהמים ממתכות יקרות או תרמו-אלקטרודות מסגסוגת, הצמדים התרמיים עוברים חישול (מסיתים) למשך 30 ... 60 דקות עם זרם חשמלי באוויר.לשם כך, התרמו-אלקטרודות משוחררות מהמבודדים ותלויות על שני מעמדים, ולאחר מכן מסירים אותן באמצעות ספוגית לחה באלכוהול אתילי טהור (1 גרם אלכוהול לכל יסוד רגיש). הקצוות החופשיים של תרמו-אלקטרודות מחוברים לרשת חשמלית עם מתח של 220 או 127 וולט ותדר של 50 הרץ. הזרם הנדרש עבור חישול מוסדר על ידי ווסת מתח ומנוטר באמצעות מד זרם.

אלמנטים רגישים של צמדים תרמיים עם מאפיין כיול PP (פלטינה רודיום - פלטינה) עם תרמו-אלקטרודות בקוטר של 0.5 מ"מ מחושלים בזרם של 10 - 10.5 A [טמפרטורה (1150 + 50) מעלות צלזיוס], אלמנטים רגישים בעלי מאפיין כיול מסוג PR -30/6 [פלטינה רודיום (30%) - פלטינה רודיום (6%)] מחושלים בזרם של 11.5 … 12 A [טמפרטורה (1450 + 50) מעלות צלזיוס].

במהלך חישול, התרמו-אלקטרודות נשטפות בחום. לשם כך יוצקים בורקס על פח או צלחת אחרת ולאחר מכן מעבירים את הצלחת לאורך התרמו-אלקטרודה המחוממת כך שהיא טבולה בבורקס (לא לשכוח את המוליכות החשמלית של הצלחת). מספיק להעביר צלחת עם מקדחה על התרמו-אלקטרודה 3-4 פעמים כדי שהפלטינה-רודיום והפלטינה יהיו נקיים, ללא זיהום של פני השטח.

שיטה נוספת עשויה להיות מומלצת: טיפת בורקס מומסת על אלקטרודה תרמו-אלקטרית חמה, ומאפשרת לטיפה זו להתגלגל בחופשיות.

בתום החישול, הזרם הופחת בהדרגה לאפס תוך 60 שניות.

לאחר הניקוי מוסרים שאריות בורקס על התרמואלקטרודות: טיפות גדולות - שאריות מכניות וחלשות - על ידי שטיפה במים מזוקקים. לאחר מכן הצמד התרמי מחושל שוב.לפעמים שטיפה חומה וחישול אינם מספיקים כי התרמו-אלקטרודות עדיין נשארות מוצקות. זה מצביע על כך שהפלטינה ספגה סיליקון או אלמנטים בלתי דליקים אחרים ויש לשכלל אותה בבית הזיקוק שאליו נשלחות התרמו-אלקטרודות. אותו הדבר נעשה אם זיהום פני השטח נשאר על התרמו-אלקטרודות.

בדיקת ההומוגניות של התרמו-אלקטרודות

בשימוש המעשי של ממיר תרמי, תמיד מזוהה הפרש טמפרטורה מסוים לאורכו. תרמו-אלקטרודות. קצה העבודה של הצמד התרמי ממוקם בדרך כלל באזור הטמפרטורה הגבוהה ביותר, למשל במרכז הארובה. אם אתה מזיז מד טמפרטורה מסוים, למשל, קצה העבודה של הממיר התרמי (מחובר למיליוולטמטר אחר), לאורך האלקטרודות התרמיות של הממיר התרמי הראשון בכיוון מקצה העבודה לקצוות החופשיים, אז הטמפרטורה יורדת יסומן לפי המרחק ממרכז הארובה לקירותיה.

לכל אחת מהתרמו-אלקטרודות לאורך יש בדרך כלל אי ​​אחידות (אי-הומוגניות) - הבדל קטן בהרכב הסגסוגת, התקשות העבודה, מתחים מכניים, זיהום מקומי וכו'.

כתוצאה מחלוקת הטמפרטורה הלא אחידה על התרמו-אלקטרודות ואי ההומוגניות שלהן במעגל התרמו-אלקטרי, נוצרים תרמו-EMF טבועים, הטבועים בנקודות האי-הומוגניות של התרמו-אלקטרודות, שחלקן מתווספות, חלקן מופחתות, אך כל זה מוביל ל עיוות של תוצאת המדידה של הטמפרטורה.

כדי להפחית את ההשפעה של חוסר הומוגניות, כל צמד תרמי עשוי מתכות יקרות, במיוחד לדוגמה, נבדק עבור הומוגניות לאחר חישול.

למטרה זו, תרמו-אלקטרי זקוף לבדיקה מוכנס לתוך תנור חשמלי צינור קטן מנותק המסוגל ליצור שדה חום מקומי בעת חימום. המסוף השלילי של הגלוונומטר האפס הרגיש מחובר לתרמואלקטרודה החיובית, המסוף החיובי של מקור המתח המוסדר (IRN) מחובר למסוף החיובי של הגלוונומטר הזה, והצמד התרמי השלילי מחובר למסוף השלילי של ה-IRN. . הכללה כזו של IRN מאפשרת לפצות (לאזן) את התרמו-EMF של הצמד התרמי עם המתח מה-IRN. על מנת לא לפגוע בגלונומטר האפס הרגיש, מפעילים תחילה גלוונומטר אפס גס יותר, מפצים את התרמו-EMF, לאחר מכן הופכים את האפס-גלוונומטרים ופיצוי התרמו-EMF הסופי מתבצע באמצעות ריאוסטטים IRN להתאמה חלקה של אפס גלוונומטר רגיש.

הפעל את הכבשן החשמלי, צור חימום מקומי של התרמו-אלקטרודה שנבדקה ומשוך אותה לאט דרך הכבשן לכל אורכה. אם המתכת או הסגסוגת של התרמו-אלקטרודה הומוגנית, המצביע של גלוונומטר האפס יהיה בסימון האפס. במקרה של חוסר הומוגניות של חוט התרמו-אלקטרודה, המצביע של גלוונומטר האפס יסטה משמאל או ימינה של סימן האפס. החלק הלא-הומוגני של התרמו-אלקטרודה נחתך, הקצוות מרותכים והתפר נבדק לגבי הומוגניות.

בנוכחות אי-הומוגניות מינורית, כאשר התרמו-EMF הנוסף אינו עולה על מחצית השגיאה המותרת עבור התרמו-EMF של זוג נתון, לא ייחתך מקטע התרמו-אלקטרודות ותתעלם מהאי-הומוגניות האמורה.

הכנת תרמו-אלקטרודות לריתוך

אם אורך התרמו-אלקטרודות הבלתי שרופים הנותרים מאפשר, נוצר אחד חדש במקום קצה העבודה ההרוס.

אם ניתן לייצר צמד תרמי מתרמיאלקטרודות חדשות, בודקים את התאימות של החומר התרמי לצמד התרמי המיוצר בצורה זהירה ביותר על מנת להבטיח את איכותו.

לצורך כך, על בסיס מסמכים רגולטוריים, סוג החומר, מאפייניו הטכניים ותוצאות בדיקות החומר נקבעים על ידי מחלקת בקרת האיכות (מחלקת הבקרה הטכנית) של היצרן. אם נתונים אלה עומדים בדרישות הטכניות, ניתן להשתמש בחומר; אחרת זה נבדק.

כדי לבדוק הומוגניות, חתיכה מהתרמו-אלקטרודה נחתכת מסליל החומר ארוך מזה הנדרש לייצור הצמד התרמי, ולאחר מכן מחברים חוטי חיבור קצרים נחושת לקצוות התרמו-אלקטרודה באמצעות מהדקים. המהדקים הורדו לתוך מיכלים מבודדים עם קרח נמס (0 מעלות צלזיוס) ונקבעה ההומוגניות של החומר התרמו-אלקטרודה.

כדי לקבוע את סוג החומר והדרגה שלו, כ-0.5 מ' מהתרמו-אלקטרודה נחתכים מהסליל ומרותכים לאותה חתיכת חוט פלטינה.קצה העבודה של הצמד התרמי המתקבל ממוקם בתרמוסטט קיטור בטמפרטורה של 100 מעלות צלזיוס, והקצוות החופשיים נלקחים לכלי בידוד חום עם קרח נמס (0 מעלות צלזיוס) ומחוברים לחוטי נחושת עם פוטנציומטר. סוג ודרגת החומר נקבעים על ידי התרמו-EMF שפותח על ידי הצמד התרמי.

במראה כרומל שונה מעט מאלומל, אך כרומל קשה יותר מאלומל, הנקבע בקלות על ידי כיפוף, ובנוסף, אלומל הוא מגנטי, בניגוד לכרומל לא מגנטי.