El éxito del recocido de un termopar de metal precioso requiere un proceso de prueba sistemático para verificar sus propiedades termoeléctricas, estado físico y estabilidad estructural. De acuerdo con el procedimiento de verificación nacional JJG75-2022 y la práctica internacional, el recocido exitoso se determina en base a cuatro elementos de prueba principales, ninguno de los cuales puede omitirse.
I. Inspección visual: el estado de la superficie es la primera línea de defensa.
La apariencia del termopar recocido refleja directamente si el proceso cumple con las normas; la ausencia de defectos visibles es un requisito previo para la aceptación.
Características aceptables: La superficie del electrodo tiene un brillo metálico uniforme, libre de oscurecimiento, manchas grises o manchas de oxidación.
Sin grietas, dobleces, marcas de fusión ni engrosamiento localizado.
El tubo cerámico aislante no presenta grietas, contaminación ni decoloración.
Señales de falla:
Ennegrecimiento local o apariencia moteada en la superficie → Temperatura de recocido desigual o tratamiento térmico insuficiente.
Aparecen depósitos de polvo blanco → residuos de limpieza de bórax o contaminación.**
Gotas de metal o decoloración en la pared interna del tubo protector → Temperatura excesiva o atmósfera incontrolada.** Incluso si se califican otros indicadores, los productos con apariencia anormal deben reelaborarse o desecharse para evitar fallas latentes.
II. Prueba de resistencia de aislamiento: Confirma la integridad del aislamiento eléctrico.
Se utiliza para detectar la presencia de un camino conductor entre el termoelectrodo y el tubo protector, evitando fugas de señal.
Condiciones de prueba:
Voltaje CC: 500 V.
Temperatura ambiente: 15 ~ 35 grados, humedad inferior o igual al 80%
Tiempo de estabilidad: mayor o igual a 1 minuto
Criterios de aceptación:
Resistencia de aislamiento Mayor o igual a 100 MΩ
< 100 MΩ → Presence of moisture, oil, impurities, or insulation layer damage
Importancia de ingeniería: Un aislamiento deficiente puede provocar desviaciones en las mediciones y un aumento del ruido, especialmente en ambientes húmedos o corrosivos.
III. Prueba de potencial no-uniforme: el criterio básico para un recocido exitoso
Esta prueba refleja directamente la uniformidad de la red y la consistencia de la composición del material termoeléctrico y es un indicador decisivo de si el recocido está completo.
Método de prueba: Coloque el termopar en un horno con gradiente de temperatura axial (por ejemplo, extremo de medición de 1000 grados, extremo de referencia de 0 grados).
Mida el potencial termoeléctrico adicional causado por la falta de homogeneidad del material.
Criterios de aceptación:
Potencial no homogéneo Menor o igual a 1/3 de la tolerancia.
Por ejemplo, con un termopar tipo S-:
La tolerancia a 1000 grados es ±60 μV → Potencial no homogéneo Menor o igual a 20 μV.
Consecuencias del fallo: exceder la tolerancia indica que el recocido no eliminó el estrés del trabajo en frío ni la segregación de la composición, lo que provocó una deriva a largo plazo-y fallos de calibración.
IV. Prueba de Repetibilidad: Verificación de la estabilidad de las propiedades termoeléctricas.
Evalúe la consistencia de la salida del termopar a la misma temperatura varias veces después del recocido, reflejando si se ha eliminado la tensión residual.
Procedimientos operativos:
Coloque el termopar en un horno a temperatura constante (por ejemplo, 1000 grados) durante 30 minutos para estabilizarlo.
Mida el potencial termoeléctrico tres veces consecutivas, con un intervalo mayor o igual a 5 minutos.
Calcula el rango: Valor máximo – Valor mínimo.
Criterios de aceptación:
El rango de las tres lecturas es inferior o igual a la tolerancia del termopar.
Por ejemplo: termopar tipo S-con una tolerancia de ±1,5 grados a 1000 grados (≈±15 μV) → Rango inferior o igual a 15 μV.
Diferencia de estabilidad:
Repetibilidad: fluctuaciones de producción a corto-plazo (-nivel de minutos) → Refleja la liberación de tensión mecánica.
Estabilidad: deriva del potencial termoeléctrico a largo plazo-(mensual/anual) → Refleja el envejecimiento del material.
Pasar la repetibilidad indica que el recocido eliminó efectivamente la tensión elástica dentro del termopar.
V. Métodos de Verificación Suplementarios (Aplicaciones de Ingeniería Avanzadas)
En laboratorios o entornos de investigación de alta-precisión, se pueden utilizar los siguientes métodos de verificación mejorados:
Prueba de tasa de deriva del potencial termoeléctrico: mida el potencial termoeléctrico a 1000 grados antes y después del recocido. La diferencia entre las dos mediciones debe ser menor o igual a 5 μV (tipo S-).
Observación microscópica metalográfica: después del recocido, los granos deben ser equiaxiales y de grano fino-, sin alargamiento ni bandas (consulte la figura siguiente).
Método de comparación de calibración: después del recocido, envíe la muestra para su prueba y compárela con un estándar. El error de indicación debería ser mejor que el nivel original.
