Popravilo termoelektričnih pretvornikov

Pregled termoelektričnih pretvornikov

Termoelement je razstavljen na ločene dele, očiščen umazanije in natančno pregledan, da se ugotovi stanje termoelektrod in njihovega delovnega konca, sponk na glavi in ​​same obloge, keramične izolacijske lupine (skodelice) za delovni konec termoelementa. in zaščitno cev.

Pri preverjanju termoelementov, katerih termoelektrode so izdelane iz navadnih kovin ali zlitin (baker, baker, kromel, alumel itd.), Odsotnost prečnih razpok, ki se včasih pojavijo kot posledica dolgotrajnega delovanja termoelementa pri visokih temperaturah za termoelektrode, se preverja ali kot posledica pogostih izmeničnih temperaturnih sprememb, preiskovanega medija, nato navzgor, nato navzdol.

Pojav razpok v termoelektrodah je lahko tudi posledica mehanskih obremenitev zaradi nepravilne ojačitve termočlena. Tako uporaba dvokanalnih izolatorjev z debelimi termoelektrodami pogosto vodi do okvare termočlenov.Nesprejemljivo je, da termočlen, zlasti tisti iz debelih termoelektrod, z delovnim koncem leži na dnu zaščitne cevi ali izolacijskega keramičnega vložka (skodelice).

Pri zunanjem pregledu termoelementov, katerih termoelektrode so izdelane iz plemenitih kovin ali zlitin (platina, platina-rodij in druge), preverite odsotnost "presečišč" na njihovi površini - tako rekoč majhnih vdolbin zaradi udarca z nožem. Ob zaznavi se termoelektrode na mestih, kjer so vidne "križišča", polomijo in zavarijo.

Žarjenje termoelementov iz plemenitih kovin

V pogojih delovanja pri zelo visokih temperaturah ni vedno mogoče zaščititi platinsko-rodijevih in platinastih termoelektrod pred izpostavljenostjo redukcijskim plinskim medijem (vodik, ogljikov monoksid, ogljikovodiki) in jedkim plinskim medijem (ogljikov dioksid) v prisotnosti železovih hlapov. , magnezijeve in silicijeve okside. Silicij, ki je prisoten v skoraj vseh keramičnih materialih, predstavlja največjo nevarnost za termoelemente platina-rodij-platina.

Termične elektrode teh toplotnih pretvornikov jo zlahka absorbirajo s tvorbo platinskih silicidov. Pride do spremembe termo-EMF, mehanska trdnost termoelektrod se zmanjša, včasih so popolnoma uničene zaradi nastale krhkosti. Prisotnost ogljikovih materialov, kot je grafit, ima škodljiv učinek, ker vsebujejo primesi kremena, ki se pri visokih temperaturah v stiku s premogom zlahka reducirajo s sproščanjem silicija.

Za odstranitev kontaminantov iz termoelektrod iz plemenitih kovin ali zlitin se termoelementi žarijo (kalcinirajo) 30 … 60 minut z električnim tokom v zraku.V ta namen se termoelektrode sprostijo iz izolatorjev in obesijo na dva stojala, nato pa se razmastijo z blazinico, navlaženo s čistim etilnim alkoholom (1 g alkohola za vsak občutljiv element). Prosti konci termoelektrod so priključeni na električno omrežje z napetostjo 220 ali 127 V in frekvenco 50 Hz. Tok, ki je potreben za žarjenje, se uravnava z regulatorjem napetosti in spremlja z ampermetrom.

Občutljivi elementi termočlenov s kalibracijsko karakteristiko PP (platina rodij - platina) s termoelektrodami s premerom 0,5 mm se žarijo pri toku 10-10,5 A [temperatura (1150 + 50) ° C], občutljivi elementi s kalibracijsko karakteristiko tipa PR -30/6 [platina rodij (30%) — platina rodij (6%)] se žarijo pri toku 11,5 ... 12 A [temperatura (1450 + 50) ° C].

Med žarjenjem se termoelektrode sperejo z rjavo. Za to se boraks vlije na kositer ali drugo ploščo, nato pa se plošča premika vzdolž segrete termoelektrode, tako da je potopljena v boraks (ne pozabite na električno prevodnost plošče). Dovolj je, da s ploščo s svedrom 3-4 krat preidemo preko termoelektrode, da sta platina-rodij in platina čista, brez kontaminacije površine.

Lahko se priporoči še ena metoda: kapljica boraksa se stopi na vroči termoelektrični elektrodi, da se ta kapljica prosto kotali.

Na koncu žarjenja se je tok v 60 s postopoma zmanjšal na nič.

Po čiščenju odstranimo ostanke boraksa na termoelektrodah: velike kapljice — mehansko in šibke ostanke — s pranjem v destilirani vodi. Termočlen se nato ponovno žari.Včasih rjavo pranje in žarjenje ni dovolj, ker termoelektrode še vedno ostanejo trdne. To pomeni, da je platina absorbirala silicij ali druge negorljive elemente in jo je treba prečistiti v rafineriji, kamor se pošljejo termoelektrode. Enako se naredi, če površinska kontaminacija ostane na termoelektrodah.

Preverjanje homogenosti termoelektrod

Pri praktični uporabi termičnega pretvornika se po njegovi dolžini vedno zazna določena temperaturna razlika. termoelektrode. Delovni konec termoelementa se običajno nahaja na območju najvišje temperature, na primer v središču dimnika. Če premaknete določen merilnik temperature, na primer delovni konec termičnega pretvornika (priključen na drug milivoltmeter), vzdolž termičnih elektrod prvega termičnega pretvornika v smeri od delovnega konca do prostih koncev, se temperatura zniža bo označen z razdaljo od središča dimnika do njegovih sten.

Vsaka od termoelektrod vzdolž dolžine ima običajno neenakost (nehomogenost) - majhna razlika v sestavi zlitine, delovno utrjevanje, mehanske napetosti, lokalna kontaminacija itd.

Zaradi neenakomerne porazdelitve temperature na termoelektrodah in njihove nehomogenosti v termoelektričnem krogu nastanejo inherentni termo-EMF, ki so lastni točkam nehomogenosti termoelektrod, od katerih se nekatere dodajo, nekatere odvzamejo, vendar vse to vodi do popačenje rezultata merjenja temperature.

Da bi zmanjšali učinek nehomogenosti, se vsak termočlen termočlen iz plemenitih kovin, še posebej eksemplaren, po žarjenju preveri na homogenost.

V ta namen se pokončni termoelektrik, ki ga je treba testirati, vstavi v odklopljeno majhno cevno električno peč, ki lahko pri segrevanju ustvari lokalno toplotno polje. Negativni priključek občutljivega ničelnega galvanometra je povezan s pozitivno termoelektrodo, pozitivni priključek reguliranega napetostnega vira (IRN) je povezan s pozitivnim priključkom tega galvanometra, negativni termoelement termoelementa pa je povezan z negativnim priključkom IRN. . Takšna vključitev IRN omogoča kompenzacijo (uravnoteženje) termo-EMF termoelementa z napetostjo iz IRN. Da ne poškodujemo občutljivega ničelnega galvanometra, najprej vklopimo grobejši ničelni galvanometer, kompenziramo termo-EMF, nato obrnemo ničelne galvanometre in izvedemo končno termo-EMF kompenzacijo z uporabo reostatov IRN za gladko prilagajanje občutljiv ničelni galvanometer.

Vklopimo električno peč, ustvarimo lokalno segrevanje testirane termoelektrode in jo počasi potegnemo skozi peč po vsej dolžini. Če je kovina ali zlitina termoelektrode homogena, bo kazalec ničelnega galvanometra na ničelni oznaki. V primeru nehomogenosti žice termoelektrode bo kazalec ničelnega galvanometra odstopal levo ali desno od ničelne oznake. Nehomogeni del termoelektrode je izrezan, konci so zvarjeni in šiv se preveri glede homogenosti.

V primeru manjše nehomogenosti, kjer dodatni termo-EMF ne presega polovice dovoljene napake za termo-EMF danega para, se odsek termoelektrode ne sme rezati in navedena nehomogenost se ne upošteva.

Priprava termoelektrod za varjenje

Če dolžina preostalih nezgorelih termoelektrod dopušča, se namesto uničenega delovnega konca izdela nova.

Če je možno izdelati termočlen iz novih termoelektrod, se združljivost materiala termočlena z izdelanim termočlenom preveri na najbolj skrben način, da se zagotovi njegova kakovost.

V ta namen na podlagi regulativnih dokumentov vrsto materiala, njegove tehnične lastnosti in rezultate preskušanja materiala določi oddelek za nadzor kakovosti (oddelek za tehnični nadzor) proizvajalca. Če ti podatki ustrezajo tehničnim zahtevam, se material lahko uporabi; sicer pa se testira.

Za preverjanje homogenosti se iz tuljave materiala izreže kos termoelektrode, ki je daljši od tistega, ki je potreben za izdelavo termoelementa, nato pa se na konca termoelektrode s sponkami povežejo kratke bakrene povezovalne žice. Objemke smo spustili v izolacijske posode s taljenim ledom (0 °C) in določili homogenost materiala termoelektrode.

Za določitev vrste materiala in njegove stopnje se iz tuljave izreže približno 0,5 m termoelektrode in se privari na isti kos platinaste žice.Delovni konec nastalega termoelementa se postavi v parni termostat s temperaturo 100 ° C, prosti konci pa se odpeljejo v toplotnoizolacijske posode s taljenjem ledu (0 ° C) in povežejo z bakrenimi žicami s potenciometrom. Vrsta in razred materiala sta določena s termo-EMF, ki ga razvije termoelement.

Po videzu se kromel nekoliko razlikuje od alumela, vendar je kromel trši od alumela, kar zlahka ugotovimo z upogibanjem, poleg tega pa je alumel za razliko od nemagnetnega kromela magneten.