В термопарах с минеральной-изоляцией (MI) используется компактный порошок оксида магния высокой-плотности, который обеспечивает электрическую изоляцию и теплопроводность между металлической оболочкой и внутренними проводами из термоэлектрического сплава. Длительный-термический удар, механическое воздействие, чрезмерный изгиб и-высокотемпературное старение постепенно разрыхляют плотно спрессованный порошок, создавая внутренние воздушные зазоры, которые резко снижают сопротивление изоляции и замедляют скорость теплопередачи. Незакрепленное повреждение оксида магния представляет собой скрытую неисправность без явной внешней деформации зонда, проявляющуюся только в виде медленного температурного дрейфа и периодических коротких замыканий после нескольких недель производства. Освойте методы визуальной разборки, испытаний на сопротивление и сравнения-реального нагрева машин, чтобы выявлять повреждения незакрепленных наполнителей до того, как возникнут дефекты массового производства.
Три основные причины, вызывающие повреждение рыхлого уплотнения оксида магния. Во-первых, повторяющиеся циклы термического удара нагрева и охлаждения. Разница в коэффициентах теплового расширения между оболочкой из нержавеющей стали/хастеллоя и порошком оксида магния создает переменную силу экструзии внутри зонда при каждом температурном цикле. За сотни циклов запуска-выключения плотный порошок постепенно отделяется и образует микровоздушные зазоры, особенно в местах горячего спая и изогнутых переходных участков кабеля с концентрированным напряжением. Во-вторых, чрезмерный механический изгиб и удар во время сборки и транспортировки формы. Резкие изгибы небольшого-радиуса деформируют оболочку внутрь, сжимая внутренний порошок оксида магния в неровные комки и пустые пространства; Сильная вибрация при транспортировке пресс-формы расшатывает уплотненный порошок при доставке на-дальние расстояния. В-третьих, низкие-низкие затраты на некачественные процессы наполнения продукции. В дешевых поддельных термопарах применяется однократное прессование при низком-давлении вместо промышленной двойной экструзии при высоком-давлении, с начальной плотностью заполнения ниже 90 % вместо стандартных 99 %+, характерных для сертифицированных горячеканальных датчиков, и быстро разрыхляются всего лишь после десятков термических циклов даже без механического воздействия.
Три-метода обнаружения на месте для выявления незакрепленного оксида магния без полного разрушения зонда. Метод первый: проверка сопротивления изоляции мегаомметром. Полностью охладите зонд до комнатной температуры, затем измерьте сопротивление изоляции между внешней оболочкой и внутренними проводами из положительного/отрицательного сплава с помощью мегомметра на 500 В. Соответствующие полностью компактированные термопары с минеральной изоляцией показывают сопротивление изоляции выше 1000 МОм; у зондов со слабо рыхлым заполнением сопротивление падает до 100–500 МОм; сильно ослабленный оксид магния имеет сопротивление ниже 100 МОм и должен быть немедленно утилизирован. Погрузите чувствительный наконечник в горячую воду на 10 минут и повторно проверьте сопротивление; рыхлый наполнитель быстро впитывает влагу, при этом сопротивление резко падает более чем на 80%, в то время как плотные уплотненные зонды сохраняют стабильные показатели изоляции. Второй метод: испытание на колебание сопротивления тряске кабеля. Переключите мультиметр на диапазон сопротивления в миллиомах, зажмите испытательные провода к двум клеммам жил щупа, затем резко встряхните оболочку и переходную часть кабеля взад и вперед. Если внутренний оксид магния неплотный, проволока из сплава свободно перемещается внутри воздушных зазоров, вызывая резкие неравномерные скачки сопротивления; стабильное фиксированное сопротивление подтверждает равномерное уплотненное заполнение без внутренних пустот. Метод третий: Сравнительное испытание отклонения постоянной-температуры при нагревании. Плотно прикрепите измерительный щуп к проверенной стандартной эталонной термопаре, нагрейте до 450 градусов и удерживайте непрерывно в течение 4 часов. Свободный оксид магния создает теплоизоляционные воздушные зазоры, поэтому показания тестового щупа со временем постепенно отклоняются на 3–6 градусов ниже стандартного эталонного значения; Датчики плотного наполнения сохраняют отклонение в пределах ±1,5 градуса в течение всего периода выдержки.
Стандарты утилизации датчиков с неплотным наполнением из оксида магния. Слегка рыхлое заполнение (сопротивление изоляции 100–500 МОм, незначительный дрейф после длительного нагрева): допускается только для прецизионных пробных форм низкой-прерывистой работы с короткими ежедневными производственными часами; их необходимо заменять через месяц использования во избежание дальнейшего ослабления. Умеренно рыхлое заполнение (сопротивление изоляции 10–100 МОм, очевидная температурная задержка и дрейф): не существует ремонтного решения для повторного уплотнения внутреннего порошка оксида магния; датчик необходимо немедленно утилизировать, так как нагрев приведет к расширению воздушных зазоров и срабатыванию периодических сигналов короткого-замыкания во время массового производства. Сильно рыхлое заполнение (сопротивление изоляции ниже 10 МОм, резкие колебания сопротивления при встряхивании): Непосредственно выбрасывайте и складывайте в контейнеры для хранения отработанных датчиков, чтобы избежать случайной установки на производственные формы.
Профилактические меры по замедлению разрыхления оксида магния в течение срока службы зонда. При покупке термопар потребуйте от поставщиков предоставить сертификаты процесса двойного уплотнения под высоким-давлением и отчеты об испытаниях на циклическое старение в течение 72-часов непрерывной-высокой{6}}температуры, чтобы гарантировать начальную плотность заполнения выше 99 %. Стандартизируйте упаковку для транспортировки пресс-форм, чтобы полностью разбирать тонкостенные миниатюрные датчики и хранить их в амортизирующих-коробах, предотвращающих-столкновения, избегая сильных вибраций и ударов. Запрещайте перегиб зондов с радиусом изгиба менее 5 диаметров оболочки при монтаже в форме, так как резкие изгибы постоянно сжимают внутренний оксид магния в рыхлые комки. Для пресс-форм с ежедневными циклами полного охлаждения при термическом ударе сократите цикл калибровки и проверки термопары до двух недель, чтобы заранее выявить повреждения от неплотного заполнения.
Регулярные испытания сопротивления изоляции и сравнительный скрининг нагрева позволяют эффективно исключить использование термопар с незакрепленным наполнителем из оксида магния до того, как они вызовут массовый температурный дрейф и сбои в результате короткого-замыкания, сокращая потери от незапланированного отключения пресс-формы, вызванные скрытым повреждением внутренней изоляции.
