Влажность окружающей среды в цехах — обычно игнорируемый фактор окружающей среды, влияющий на работу термопар, особенно на предприятиях по литью под давлением, расположенных в прибрежных районах, или в низменных-влажных цехах с плохой вентиляцией. Чрезмерная влага проникает во внутренние структуры термопары через зазоры выводов проводов, клеммные заглушки и микро{2}}перфорированные оболочки, вызывая ухудшение изоляции, окисление легированной проволоки и короткое-замыкание. Анализ механизмов повреждения,-вызванных влажностью, и целенаправленные меры защиты от влаги-помогают продлить срок службы датчиков в производственных средах с высокой-влажностью.
Высокая влажность разрушает металлические клеммные колодки и создает проводящие оксидные слои. Двухконтактные-вилки термопары изготовлены из медного сплава; при длительном-влажном воздухе на контактных штырях быстро образуется поверхностное окисление и зеленая ржавчина. Слой ржавчины увеличивает контактное сопротивление, что приводит к постоянному затуханию сигнала и медленному температурному дрейфу. Когда относительная влажность превышает 75 %, капли конденсированной воды накапливаются внутри корпуса вилки после изменения разницы температур между горячей формой и холодным воздухом в цеху, напрямую замыкая положительные и отрицательные контакты, вызывая периодические сигналы короткого-замыкания. Медицинские и электронные формы, к которым предъявляются строгие требования к стабильности процесса, наиболее уязвимы к таким сбоям, поскольку небольшие колебания температуры могут привести к выпуску партии некачественной продукции. Регулярное обслуживание-защиты от влаги включает нанесение тонкого слоя высокотемпературной-анти-проводящей смазки на контакты вилки и хранение запасных термопар в герметичных влагозащитных-коробках с влагопоглощающими пакетами.
Проникновение влаги разрушает изоляционный порошок оксида магния внутри броневой оболочки. Компактный наполнитель из оксида магния обеспечивает абсолютную сухость и поддерживает высокое сопротивление изоляции выше 1000 МОм. Когда водяной пар попадает в оболочку через плохо запечатанные отверстия для проводов или микроотверстия в оболочке, изоляционный порошок поглощает влагу и образует проводящие ионные каналы между положительными и отрицательными проводами из сплава. Первоначальные симптомы включают нерегулярные скачки температуры; по мере накопления влаги возникают постоянные замыкания-замыкания, которые вынуждают контроллер выдавать полную мощность нагрева и вызывают локальный перегрев горячих литников. В недорогих-термопарах низкого качества отсутствует высокотемпературный силиконовый герметизирующий клей на выходе провода, и они не имеют эффективного влагозащитного барьера, поэтому в цехах с высокой-влажностью они выходят из строя в течение 1–2 месяцев. Специальные термопары премиум-класса для горячеканальных каналов имеют двухслойную уплотнительную конструкцию на выходе провода, чтобы блокировать проникновение водяного пара.
Переменная конденсация и высокая температура ускоряют коррозию легированной проволоки. После прекращения нагрева формы холодный влажный воздух контактирует с горячей оболочкой термопары, образуя на поверхности металла пленку конденсата. При повторном нагреве горячеканального канала в следующую смену водная пленка быстро испаряется, оставляя следы коррозийных примесей на оболочке и внутренних сплавах проволоки. Повторяющиеся циклы конденсации вызывают точечную коррозию оболочек из нержавеющей стали 304, что в конечном итоге приводит к образованию перфораций. Термопары типа N- с оболочкой из инконеля обладают более высокой влагостойкостью и устойчивостью к коррозии, что является предпочтительным выбором для производственных линий прибрежных влажных цехов. Для стандартных датчиков типа K-, используемых во влажной среде, сократите регулярный цикл замены с шести до трех месяцев в качестве профилактического обслуживания.
Низкая влажность ниже 30% также приносит скрытые проблемы, хотя и менее серьезные, чем высокая влажность. Чрезвычайно сухой воздух создает накопление статического электричества на длинных жгутах проводов термопар, вызывая мгновенное воздействие высокого напряжения на слабые термоэлектрические сигналы и создавая периодические аномальные скачки температуры. Установка заземляющих экранирующих оплеток для всех проводов термопар может устранить статические помехи, вызванные сухим воздухом.
Комплексные решения по контролю влажности включают в себя настройку условий труда в цеху и выбор подходящей термопары. Оснастить литейные цеха оборудованием для осушения для стабилизации относительной влажности на уровне 40–65 % относительной влажности; установите теплоизоляционные перегородки рядом с горячеканальными формами, чтобы уменьшить конденсацию при разнице температур. При покупке термопар для влажных производственных линий отдавайте предпочтение изделиям с выводами проводов с двойным уплотнением, вилками с -никелевым-покрытием, защищенными от ржавчины, и анти-коррозионной оболочкой из инконеля. Во время длительного-останова пресс-формы разбирайте термопары и помещайте их в сухие ящики для хранения, а не оставляйте на влажных плитах пресс-формы, избегая скопления влаги внутри оболочки.
