Kā novērtēt termopāra saderību ar dažādiem karsto skrējēju sakausējumiem

Karstās caurules kolektori un sprauslas ir izgatavotas no H13, 420 nerūsējošā tērauda, ​​berilija vara un citiem sakausējumiem. Dažādi metāla substrāti, kas savienoti ar termopāra apvalku sakausējumiem augstā temperatūrā, radīs termoelektrisko kontakta potenciālu, kas radīs papildu mērījumu nobīdi, ja abi metāla materiāli nav saskaņoti. Daudzi veidņu inženieri, izvēloties termopārus, neievēro sakausējuma saderības atbilstību, kā rezultātā rodas fiksēta temperatūras novirze, ko nevar kalibrēt. Šajā lapā ir klasificēti standarta karstās teknes tērauda un termopāra apvalku materiālu saderības atbilstības noteikumi.

Termoelektriskā kontakta potenciāla ģenerēšanas pamats

Brīvā elektronu migrācija starp diviem atšķirīgiem metālu sakausējumiem, kas atrodas ciešā saskarē augstā temperatūrā, rada nelielu papildu termoelektrisko spriegumu, kas tiek pievienots paša termopāra milivoltu signālam. Šī papildu potenciāla vērtība mainās līdz ar temperatūras paaugstināšanos, tādējādi ieviešot maināmu nobīdes neprecizitāti. Jo mazāks ir termopāra apvalka un karstās skrējējas substrāta elementārais sastāvs, jo mazāka ir kontakta potenciāla kļūda.

Galveno karsto skrējēju veidņu tērauda saskaņošanas galds

1. H13 karstās apstrādes tērauds (visparastākais kolektora/sprauslas materiāls)
• Saderīgie apvalki: 316L nerūsējošais tērauds, Inconel sakausējums; kontakta potenciāla nobīde Mazāka vai vienāda ar 0,4 grādiem 200–420 grādu robežās, nenozīmīga visos ražošanas gadījumos.
• Nesaderība Tīra vara apvalks, alumīnija sakausējuma apvalks 1,2–2,0 grādu nobīde virs 350 grādu nepārtrauktas novirzes ar temperatūras izmaiņām.

2. 420 martensīta nerūsējošais tērauds (pret koroziju-izturīgs uzgalis PVC/halogēna polimēriem)
• Vislabākā atbilstība: 316L elektropulēta nerūsējošā tērauda apvalks; kontakta nobīde Mazāka vai vienāda ar 0,6 grādiem.
• Alternatīva: Inconel apvalks, nobīde mazāka vai vienāda ar 0,8 grādiem, piemērota augstas temperatūras PPS formēšanai.
• Neizmantojiet parastos 304 plānsienu apvalkus, jo mainīgā nobīde ir pamanāma virs 1 grāda hroma elementa izmaiņu dēļ.

3. Berilija vara sprauslas (plānas -sienu veidnes ar augstu siltumvadītspēju)
• Vislabākā atbilstība: vara{0}}sakausējuma siltumvadošas lentes termopāris; kontakta potenciāls ap nulli.
• Alternatīva: Inconel apvalks. Regulējams ar 0,7oC nobīdi.
• Neizmantojiet K-tipa hromela-alumela sakausējumu saskarē ar berilija varu. Augstā temperatūrā liela novirze virs 2 grādiem.

Papildu optimizācijas paņēmieni neizbēgamai nesaskaņotai sakausējuma kontaktam

1. Starp termopāra sensora galviņu un karstās skrējējas metāla virsmu ir pievienots augstas siltumvadītspējas niķeļa{1}} bāzes pastas slānis. metāla pulvera pasta izolē tiešu kontaktu starp diviem atšķirīgiem bāzes sakausējumiem un samazina kontakta potenciāla veidošanos.

2. Tā pieņem nepamatotu izolētu bruņu termopāra struktūru, un magnija oksīda izolācijas slānis pilnībā izolē sakausējuma apvalku no karstā skrējēja tērauda, ​​būtībā izvairoties no kontakta potenciāla traucējumiem, kas ir visuzticamākā iespēja jaukta sakausējuma karstās skrējējas veidnēm.

3. Pirmajā veidnes kalibrēšanā ierakstiet fiksētās nobīdes vērtības dažādās temperatūras vietās un uz regulatora nosakiet segmentētos temperatūras kompensācijas parametrus, lai koriģētu mainīgā kontakta potenciāla neprecizitāti.

Saderības izvēles iespējas veidņu projektēšanas stadijai

1. H13 standarta karstās teknes: standarta K/N-tipa termopāri, kas izgatavoti no 316L nerūsējošā tērauda, ​​var tikt brīvi pieskaņoti bez papildu izmaiņām.

2. Vēlams izmantot karstās teknes halogēna plastmasām - 420 nerūsējošā tērauda korozijizturīgiem. 316L elektropulēta apvalka termopāriem. Izvairieties no lētiem 304 metinātiem apvalkiem.

3. Berilija vara augstas siltumvadītspējas sprauslas plānām-sienu ātrgaitas veidnēm: izmantojiet izolētus neiezemētus sensorus vai vara lentes termopārus, lai novērstu sakausējuma kontaktu novirzi.

4. Jaukta sakausējuma kompozītmateriāla karstās teknes (H13 kolektors + berilija vara sprausla): Visiem mērīšanas punktiem jābūt aprīkotiem ar nezemētiem izolētiem termopāriem, lai unificētu mērījumu precizitāti bez segmentācijas regulēšanas.333