Порошок оксида магния-высокой чистоты — это изолирующий наполнитель сердечника внутри герметичных армированных термопар, который отвечает за изоляцию внутренних проводов из сплава термопар от металлических оболочек, а также блокирует потери тепла и проникновение коррозионных газов. Оксид магния низкой-чистоты содержит чрезмерное количество растворимых примесей, водяного пара и крупных частиц, которые могут вызвать пробой изоляции, внутреннее окисление проводов и длительный-дрейф сигнала после работы при высоких-температурах. Профессиональные производители термопар соблюдают строгие стандарты входного контроля для порошка оксида магния по четырем параметрам: химическая чистота, класс частиц, содержание влаги и сопротивление изоляции при высоких-температурах, которые полностью игнорируются небольшими-фабриками по производству датчиков общего назначения.
Химическая чистота является основным показателем проверки. Для горячеканального оксида магния требуется массовая доля MgO не менее 99,5 % со строгими ограничениями на содержание примесных элементов, таких как кальций, кремний, железо и алюминий. Избыточные примеси кальция и кремния образуют проводящие силикатные соединения после длительного-нагревания выше 300 градусов, снижая характеристики изоляции и вызывая периодические короткие- замыкания между внутренними положительными и отрицательными проводами и металлической оболочкой. Недорогой-оксид магния промышленного качества с чистотой ниже 98 % не может использоваться для горячеканальных термопар; после одного месяца непрерывного производства сопротивление изоляции падает с 1000 МОм до менее 10 МОм, вызывая частые сигналы тревоги TC SHORT. Термопары медицинского и пищевого-класса дополнительно ограничивают содержание примесей тяжелых металлов в соответствии со стандартами LFGB и FDA по не-осаждению.
Равномерная сортировка частиц определяет компактность заполнения. Порошок должен иметь смешанный гранулометрический состав: мелкий порошок и средне-крупный порошок, чтобы обеспечить высокую-бесшовную плотность заполнения внутри оболочки. Мелкодисперсный порошок одного-размера образует большие внутренние пустоты во время наполнения, удерживая воздух и влагу внутри зонда; после нагрева водяной пар расширяется и окисляет горячий спай разнородного металла, вызывая сильный дрейф нуля. Инспекционная лаборатория использует анализатор размера частиц для проверки кривых сортировки, отбраковывая партии с одним-преобладающим распределением частиц по размерам. Полностью уплотненный наполнитель из оксида магния может блокировать более 98% проникновения внешних коррозийных паров пластика, что значительно продлевает срок службы чувствительных спаев термопар.
Контроль содержания влаги имеет решающее значение для предотвращения окисления внутреннего перехода. Максимально допустимое значение влажности квалифицированного порошка оксида магния составляет менее или равно 0,05%. Порошок с высоким содержанием воды выделяет водяной пар при нагревании термопары, и водяной пар вступает в реакцию с хромелевыми-алюмелями типа K и сплавами железа -константана типа J с образованием оксидных слоев на поверхности горячего спая. Партии сырья, влажность которых превышает стандарт, должны пройти 12-часовую сушку при высокой-температуре перед использованием, в противном случае все готовые зонды будут подвержены необратимому дрейфу после первого цикла нагрева. Запасное порошковое сырье оксида магния необходимо хранить в герметичных бочках, заполненных азотом, с влагопоглотителем для изоляции влаги воздуха.
Испытание сопротивления изоляции при высоких-температурах имитирует реальные условия работы горячеканальных каналов. После заполнения оксидом магния стандартных трубок с оболочкой из нержавеющей стали испытательный стенд нагревает образец до 400 градусов и измеряет сопротивление изоляции между внутренними проводами и оболочкой. Квалифицированный порошок поддерживает сопротивление изоляции выше 500 МОм при температуре 400 градусов; Порошок низкого качества показывает сопротивление ниже 50 МОм при высокой температуре, теряя функцию защиты изоляции. Коррозионно--стойкие термопарные зонды из хастеллоя дополнительно требуют испытаний порошка оксида магния на кислотное старение, чтобы убедиться в отсутствии осаждения проводящих примесей в галогенсодержащих средах обработки пластмасс.
Полный входной контроль оксида магния устраняет скрытые риски разрушения изоляции готовых термопар у источника сырья. Заводы, закупающие недорогой-непроверенный оксид магния, сокращают первоначальные затраты на сырье, но несут огромные убытки из-за частых коротких замыканий-термопар и брака партий деталей на производственных линиях. Стандартизированные стандарты проверки оксида магния обеспечивают долгосрочную-стабильную изоляцию термопар с герметичными армированными горячеканальными каналами.
