Karstās caurules kolektori un sprauslas ir izgatavotas no H13, 420 nerūsējošā tērauda, berilija vara un citiem sakausējumiem. Dažādi metāla substrāti rada termoelektrisko kontakta potenciālu, ja tie tiek savienoti ar termopāra apvalka sakausējumiem augstā temperatūrā, radot papildu mērījumu nobīdi, ja abi metāla materiāli nav saskaņoti. Daudzi veidņu inženieri termopāra izvēles laikā ignorē sakausējuma saderības saskaņošanu, izraisot fiksētu temperatūras novirzi, ko nevar novērst ar kalibrēšanu. Šajā rakstā ir sakārtoti saderības atbilstības noteikumi parastajiem karstās teknes tērauda un termopāra apvalku materiāliem.
Termoelektriskā kontakta potenciāla veidošanas princips
Kad divi dažādi metālu sakausējumi ir ciešā saskarē augstā temperatūrā, brīvā elektronu migrācija veido nelielu papildu termoelektrisko spriegumu, kas tiek uzklāts uz paša termopāra milivoltu signāla. Šī papildu potenciāla vērtība mainās līdz ar temperatūras paaugstināšanos, radot mainīgu nobīdes kļūdu. Jo tuvāks ir termopāra apvalka un karstās skrējējas substrāta elementu sastāvs, jo mazāka ir kontakta potenciāla kļūda.
Atbilstošs galds parastajam karstās skrējējas veidņu tēraudam
1. H13 karstās apstrādes tērauds (visizplatītākais kolektora/sprauslas materiāls)
• Saderīgie apvalki: 316L nerūsējošais tērauds, Inconel sakausējums; kontakta potenciāla nobīde Mazāka vai vienāda ar 0,4 grādiem 200–420 grādu robežās, niecīga visos ražošanas scenārijos.
• Nesaderīgs: tīra vara apvalks, alumīnija sakausējuma apvalks; nobīde sasniedz 1,2–2,0 grādus virs 350 grādiem, nepārtraukta novirze ar temperatūras izmaiņām.
2. 420 martensīta nerūsējošais tērauds (pret koroziju{1}}izturīgs uzgalis PVC/halogēna plastmasai)
• Optimāla atbilstība: 316L elektropulēta nerūsējošā tērauda apvalks; kontakta nobīde Mazāka vai vienāda ar 0,6 grādiem.
• Alternatīva: Inconel apvalks, nobīde mazāka par vai vienāda ar 0,8 grādi, piemērota augstas temperatūras PPS formēšanai.
• Izvairieties no parastajiem 304 plānās{1}}sienu apvalkiem; hroma elementu atšķirība izraisa acīmredzamu mainīgo nobīdi virs 1 grādu.
3. Berilija vara sprauslas (plānas sienas veidnes ar augstu siltumvadītspēju)
• Optimāla atbilstība: vara{0}}sakausējuma siltumvadošas lentes termopāris; kontakta potenciāls gandrīz nulle.
• Alternatīva: Inconel apvalks; nobīde kontrolēta 0,7 grādu robežās.
• Stingri izvairieties no K-tipa hroma-alumela sakausējuma saskares ar berilija varu; augsta temperatūra rada lielu novirzi virs 2 grādiem.
Papildu optimizācijas pasākumi nenovēršamam nesaskaņotam sakausējuma kontaktam
1. Ievietojiet kārtiņu augstas siltumvadītspējas niķeļa{1}} bāzes starp termopāra sensora galvu un karstās skrējējas metāla virsmu. metāla pulvera pasta izolē tiešu kontaktu starp diviem atšķirīgiem bāzes sakausējumiem un vājina kontakta potenciāla veidošanos.
2. Pieņemt neiezemētu izolētu bruņu termopāra struktūru; magnija oksīda izolācijas slānis pilnībā izolē sakausējuma apvalku no karstās sliedes tērauda, būtiski novēršot kontakta potenciālos traucējumus, kas ir visdrošākais risinājums jaukta sakausējuma karstās sliedes veidnēm.
3. Ierakstiet fiksētās nobīdes vērtības dažādos temperatūras punktos sākotnējās veidnes kalibrēšanas laikā, iestatiet regulatora segmentētos temperatūras kompensācijas parametrus, lai kompensētu mainīgās kontakta potenciālās kļūdas.
Veidņu projektēšanas stadijas saderības izvēles ieteikumi
1. H13 standarta karstās skrejceļi: parastos 316L nerūsējošā tērauda K/N- tipa termopārus var brīvi saskaņot bez īpašas regulēšanas.
2. Pretkoroziju-izturīgi 420 nerūsējošā tērauda karstās skrejceļi, kas apstrādā halogēna plastmasu: dodiet priekšroku 316 L elektropulēta apvalka termopāriem, izvairieties no lētiem 304 metinātiem apvalkiem.
3. Berilija vara augstas siltumvadītspējas sprauslas plānām -sienu ātrdarbīgām{2}} veidnēm: atlasiet izolētus neiezemētus sensorus vai vara lentes termopārus, lai novērstu sakausējuma kontaktu novirzi.
4. Jaukta sakausējuma kompozītmateriāla karstās teknes (kolektora H13 + sprausla berilija varš): aprīkojiet ar nezemētiem izolētiem termopāriem visiem mērīšanas punktiem, lai vienotu mērījumu precizitāti bez segmentētas kompensācijas.
