Пружинные байонетные термопары основаны на встроенных-пружинах сжатия, обеспечивающих плотный контакт между наконечниками датчиков и нижней частью монтажных отверстий из стали, устраняя термическое сопротивление воздушного зазора и стабилизируя точность измерения температуры. Статистика технического обслуживания в цехах показывает, что более 40% скрытых неисправностей, не вызывающих тревог, вызванных дрейфом температуры, связаны с ослаблением и выходом из строя пружин, что легко упускается из виду техническими специалистами во время ежедневных проверок, что приводит к постепенному увеличению отклонения температуры после нескольких недель производства и партий дефектной готовой продукции. Процессы разрушения пружин делятся на три стадии: ослабление упругой усталости, потеря давления, вызванная коррозией-и механическая деформация зажима, каждая из которых имеет свои собственные вызывающие факторы и целенаправленные меры предотвращения.
Первая форма разрушения – это ослабление упругой усталости после длительного-циклического термического сжатия. Горячеканальные формы подвергаются многократному расширению при нагревании и сжатию при охлаждении в каждом производственном цикле; Внутренние пружины зонда выдерживают постоянное переменное механическое напряжение от циклического сжатия и отскока при изменении размеров отверстий формы. Обычные пружины из низко-углеродистой стали теряют силу упругого сжатия после 2–3 месяцев непрерывного термического цикла экструзии: после термического расширения стали пресс-формы пружины не могут полностью подтолкнуть чувствительные наконечники к дну отверстия, образуя фиксированные воздушные зазоры размером 0,2–0,5 мм между наконечниками и стенками отверстий. Воздух обладает чрезвычайно низкой теплопроводностью, что резко снижает эффективность теплопередачи зонда и приводит к тому, что отображаемые температуры на 3–8 градусов ниже фактической температуры коллектора или патрубка. Этот дрейф не генерирует коды сигналов тревоги контроллера: технические специалисты не могут обнаружить ненормальный внешний вид датчиков во время визуального осмотра, а обнаруживают только коробление продукта, разницу в цвете и дефекты несбалансированного наполнения после массового производства. Высококачественные-специальные горячеканальные пружины изготовлены из жаропрочной-легированной пружинной стали с противо-усталостной пассивационной обработкой, поддерживающей стабильное упругое давление в течение более 5 месяцев при непрерывных 24-часовых термических циклах и значительно замедляющих ослабление усталости.
Второй формой отказа является коррозия пружины, вызывающая упругую потерю давления. Формы для обработки ПОМ, -огнестойкого полиамида, ПВХ и пластмасс, армированных стекловолокном, при высокой температуре выделяют кислотные, сульфидные и галогеновые летучие газы, проникая в крошечные зазоры между оболочками датчиков и монтажными отверстиями и контактируя со встроенными-пружинами. У обычных пружин из нержавеющей стали без анти-антикоррозионной пассивационной обработки после кратковременного-воздействия коррозионного газа на поверхностях образуются пятна ржавчины и коррозии; Слои коррозии уменьшают эффективную площадь сечения-пружинной проволоки и ослабляют общее упругое натяжение, в результате чего пружины не могут обеспечить достаточный ход сжатия для устранения воздушных зазоров. Пружины термопар медицинского и пищевого-класса изготовлены из полностью пассивированных сплавов Хастеллой, устойчивых к коррозии слабой кислотой и органическими газами, а также избегают упругого ослабления, вызванного ржавчиной. Кроме того, гидравлическое масло, смазочно-охлаждающая жидкость и пыль, попадающие в монтажные отверстия зонда, прилипают к поверхностям пружины, образуя изолирующие слои от масляной грязи, которые снижают эластичность пружины и ускоряют скорость выхода из строя.
Третья форма отказа — механическая деформация зажима, вызванная не-стандартными операциями установки. Во время сборки формы технические специалисты вставляют датчики термопары под углом в монтажные отверстия, при этом боковые стенки отверстий сжимают пружины вбок, изгибая витки пружины и навсегда теряя первоначальные характеристики осевого сжатия. После косой деформации при вставке пружины обеспечивают лишь частичное-одностороннее давление, препятствуя полному прилеганию чувствительного наконечника к дну отверстия и создавая неравномерную теплопроводность и температурный дрейф. Чрезмерная затяжка компрессионных фитингов также вызывает чрезмерную-деформацию сжатия пружины, выходящую за пределы упругости; пружины не могут восстановиться после длительного-ультра-сжатия и навсегда теряют эластичность. Многие специалисты по техническому обслуживанию с трудом тянут кабели термопар, чтобы извлечь датчики, при этом осевая растягивающая сила растягивает витки пружины и приводит к необратимому удлинению и недостаточному ходу сжатия.
Стандартизированные меры профилактики и технического обслуживания позволяют избежать сноса пружины из-за отказа. Во-первых, во время настройки термопары выберите пружины из жаропрочных-анти-коррозионных сплавов: в обычных формах из не-коррозионной смолы используются пассивированные пружины из нержавеющей стали 316L, а в формах для агрессивных конструкционных пластиков и медицинских чистых помещений используются пружины из сплава Хастеллой, чтобы замедлить усталость и затухание коррозии. Во-вторых, стандартизируйте рабочие характеристики установки датчиков: вставляйте датчики прямо в монтажные отверстия, не наклоняя их, контролируйте равномерный момент затяжки компрессионного фитинга, чтобы избежать чрезмерного-сжатия, захватывайте корпуса оболочек вместо того, чтобы тянуть кабели во время разборки датчиков, чтобы предотвратить деформацию растяжения пружины. В-третьих, проводите регулярный ежемесячный осмотр состояния пружины при разборке пресс-формы: извлекайте датчики и вручную нажимайте на сенсорные наконечники, чтобы проверить скорость отскока пружины; медленный или неполный сброс указывает на усталость упругости, требующую предварительной замены датчика для устранения ошибок дрейфа. Протрите поверхности пружин спиртовой салфеткой, чтобы удалить масляную грязь и нагар, а также заблокировать каналы контакта с коррозионными газами. В-четвертых, сократить цикл замены термопар до четырех месяцев для форм, обрабатывающих коррозионно-активные смолы, проводя раз в две недели проверки упругости пружин для предварительной проверки ослабленных датчиков.
Подбирая высокоэффективные-анти-антиусталостные-коррозионные пружины и стандартизируя операции по установке и техническому обслуживанию, можно снизить частоту скрытых температурных ошибок, вызванных выходом из строя пружин, более чем на 80 %, устраняя долговременные-незаметные потери качества в многогнездных горячеканальных формах.
