Karšto bėgelio kolektoriai ir antgaliai gaminami iš H13, 420 nerūdijančio plieno, berilio vario ir kitų legiruotų medžiagų. Skirtingi metaliniai pagrindai sukuria termoelektrinį kontaktinį potencialą, kai jie yra sujungti su termoporos apvalkalo lydiniais aukštoje temperatūroje, todėl sukuriamas papildomas matavimo poslinkis, jei dvi metalinės medžiagos nesutampa. Daugelis formų inžinierių nepaiso lydinio suderinamumo, kai pasirenkama termopora, todėl susidaro fiksuotas temperatūros poslinkis, kurio negalima pašalinti kalibruojant. Šiame straipsnyje pateikiamos pagrindinių karšto vamzdžio plieno ir termoporos apvalkalo medžiagų suderinamumo taisyklės.
Termoelektrinio kontaktinio potencialo formavimo principas
Kai du skirtingi metalų lydiniai stipriai liečiasi esant aukštai temperatūrai, laisva elektronų migracija sudaro mažytę papildomą termoelektrinę įtampą, uždedamą ant paties termoporos milivoltų signalo. Ši papildoma potencialo vertė keičiasi kylant temperatūrai ir sukuria kintamą poslinkio paklaidą. Kuo artimesnė termoporos apvalkalo ir karšto bėgio pagrindo elementų sudėtis, tuo mažesnė kontaktinio potencialo paklaida.
Tinkamas stalas, tinkantis įprastam karšto bėgelio forminiam plienui
1. H13 karšto apdirbimo plienas (dažniausia kolektoriaus/purkštuko medžiaga)
• Suderinami apvalkalai: 316L nerūdijantis plienas, Inconel lydinys; kontaktinio potencialo poslinkis Mažesnis arba lygus 0,4 laipsnio 200–420 laipsnių ribose, nereikšmingas visais gamybos scenarijais.
• Nesuderinama: gryno vario apvalkalas, aliuminio lydinio apvalkalas; poslinkis pasiekia 1,2–2,0 laipsnių virš 350 laipsnių, nuolatinis dreifas keičiantis temperatūrai.
2. 420 martensitinis nerūdijantis plienas (korozijai{1}}atsparus antgalis PVC / halogeniniams plastikams)
• Optimalus atitikimas: 316L elektropoliruotas nerūdijančio plieno apvalkalas; kontakto poslinkis Mažesnis arba lygus 0,6 laipsnio.
• Alternatyva: „Inconel“ apvalkalas, poslinkis mažesnis arba lygus 0,8 laipsnio, tinkamas aukštos temperatūros PPS formavimui.
• Venkite įprastų 304 plonasienių apvalkalų; chromo elementų skirtumas sukelia akivaizdų kintamąjį poslinkį virš 1 laipsnio.
3. Berilio vario purkštukai (didelio šilumos laidumo plonasienės formos)
• Optimalus atitikimas: vario -lydinio šilumai laidžios juostelės termopora; kontaktinis potencialas beveik lygus nuliui.
• Alternatyva: Inconel apvalkalas; poslinkis valdomas 0,7 laipsnio ribose.
• Griežtai venkite K-tipo chromelio-alumelio lydinio kontakto su berilio variu; aukšta temperatūra sukelia didelį poslinkį virš 2 laipsnių.
Papildomos optimizavimo priemonės, skirtos neišvengiamam nesutampančiam lydinio kontaktui
1. Tarp termoporos jutiklio galvutės ir karšto bėgelio metalinio paviršiaus uždėkite sluoksnį didelio šilumos laidumo nikelio{1}}pagrindo; metalo miltelių pasta izoliuoja tiesioginį dviejų skirtingų bazinių lydinių kontaktą ir susilpnina kontaktinio potencialo susidarymą.
2. Priimti neįžemintą izoliuotą šarvuotą termoporos konstrukciją; magnio oksido izoliacijos sluoksnis visiškai izoliuoja lydinio apvalkalą nuo karšto bėgelio plieno, iš esmės pašalindamas kontaktinius galimus trukdžius, o tai yra patikimiausias sprendimas mišraus lydinio karšto bėgelio formoms.
3. Įrašykite fiksuotas poslinkio reikšmes skirtinguose temperatūros taškuose pradinio formos kalibravimo metu, nustatykite segmentuotus temperatūros kompensavimo parametrus valdiklyje, kad kompensuotumėte kintamo kontakto potencialo klaidas.
Formos projektavimo etapo suderinamumo pasirinkimo pasiūlymai
1. H13 standartiniai karšto bėgiai: įprastos 316L nerūdijančio plieno K/N- tipo termoporos gali būti laisvai derinamos be specialaus reguliavimo.
2. Korozijai -atsparios 420 nerūdijančio plieno karštosios bėgelės, apdirbančios halogeninį plastiką: pirmenybę teikite 316 l elektropoliruoto apvalkalo termoporoms, venkite pigių 304 suvirintų apvalkalų.
3. Berilio vario didelio šilumos laidumo purkštukai, skirti plonasienėms-didelio greičio{2}}formoms: pasirinkite izoliuotus neįžemintus jutiklius arba varines juostines termoporas, kad išvengtumėte lydinio kontaktų dreifo.
4. Mišraus lydinio kompozitinės karštosios bėgelės (kolektoriaus H13 + antgalis berilio vario): visuose matavimo taškuose įrenkite neįžemintas izoliuotas termoporas, kad matavimo tikslumas būtų vienodas be segmentinės kompensacijos.
