Muchos termopares tienen superficies de revestimiento exteriores intactas y libres-de rayones; sin embargo, los cables de aleación internos sufren una oxidación severa que provoca un aumento de la resistencia y una variación de temperatura. Esta oxidación interna oculta no puede identificarse únicamente mediante una inspección visual y, a menudo, provoca fallas repentinas en el circuito abierto-durante la producción en masa. Este artículo analiza las causas fundamentales de la oxidación interna, los métodos de detección y las soluciones preventivas específicas.
Tres causas fundamentales de oxidación interna con cubierta exterior intacta
1. Aire residual atrapado durante el llenado sin-vacío
Los termopares de bajo coste-sin compactación al vacío dejan grandes volúmenes de aire sellados dentro de la funda durante la producción. Bajo calentamiento repetido a alta temperatura-, el oxígeno en el aire atrapado oxida continuamente los alambres de aleación a base de níquel-, formando precipitados frágiles de óxido metálico a lo largo de los límites de los granos. La funda exterior permanece intacta, por lo que el fallo no se puede ver desde el exterior.
2. Microfuga de aire en el envejecimiento de la capa de sellado de la salida del cable
Incluso el sellado de silicona de doble-capa se degradará lentamente después de -ciclos de alta-temperatura a largo plazo, formando micro-poros invisibles. El aire interno de alta temperatura-del canal caliente se expande y contrae repetidamente, succionando poco a poco pequeñas cantidades de aire del taller rico en oxígeno-al interior de la funda, oxidando gradualmente los alambres de aleación durante meses de operación.
3. La descomposición de trazas de humedad genera gas oxidante.
La humedad que penetra en la funda se descompone en oxígeno e hidrógeno a altas temperaturas; el oxígeno oxida directamente la superficie del alambre de aleación, mientras que el hidrógeno fragiliza la estructura del grano metálico, acelerando el envejecimiento. Esta infiltración de humedad no crea oxidación ni perforación visible en la funda, solo daño interno oculto por oxidación.
Flujo de trabajo de detección-a-paso de oxidación interna
1. Prueba de comparación de resistencia del bucle
Mida la resistencia total del cable positivo-negativo del termopar probado y compárelo con un sensor-nuevo de especificación idéntica. Si la resistencia excede el valor estándar en más del 15%, es muy probable que se produzca oxidación interna. Las capas de óxido aumentan constantemente la resistividad del conductor.
2. Prueba de envejecimiento de la resistencia del aislamiento a altas temperaturas-
Coloque el termopar en un horno de bloque seco-a 380 grados durante 2 horas y luego pruebe la resistencia del aislamiento a 500 V CC. La oxidación interna severa acompañada del deterioro del polvo aislante mostrará una fuerte caída en la resistencia del aislamiento después del calentamiento.
3. Prueba de deriva del envejecimiento de calibración de tres-puntos
Complete la calibración inicial de tres-puntos, luego manténgalo a 380 grados durante 72 horas y vuelva a-calibrar. Si la desviación aumenta en más de 0,5 grados, la recristalización por oxidación interna de la aleación se ha producido de forma irreversible.
4. Verificación de muestreo destructivo (solo para sensores desechados)
Corte la funda blindada para observar la superficie del alambre de aleación: la película de óxido gris/negro que cubre la superficie del alambre confirma la oxidación interna.
Medidas técnicas preventivas para bloquear la oxidación interna.
1. Actualización del estándar de adquisiciones: seleccione solo termopares llenos de vacío-con informes de inspección de proceso completos, rechace sensores de bajo costo-de llenado manual sueltos para líneas de producción en masa continua. El llenado al vacío elimina fundamentalmente el oxígeno residual dentro de la vaina.
2. Refuerzo de sellado de doble-capa de alta-temperatura
Elija termopares con sellado doble de silicona en la sección de transición de la vaina del cable-. Durante el mantenimiento regular cada tres meses, agregue una fina capa de pegamento sellador resistente a altas-temperaturas en la salida del cable para bloquear los microcanales de fuga de aire.
3. Optimice la lógica de operación de calentamiento del molde.
Evite el modo de espera de baja-temperatura-constante a largo plazo (180-220 grados) durante varios días; El calor estático prolongado acelera la velocidad de la reacción de oxidación interna. Si el modo de espera excede las 48 horas, apague completamente la energía de calefacción para retardar la oxidación de la aleación.
4. Control de humedad para taller y almacén de repuestos.
Estabilice la humedad relativa del taller entre 40 % y 65 % de humedad relativa; Guarde los termopares de repuesto en cajas selladas-a prueba de humedad con desecante para evitar la absorción de humedad previa a la instalación.
Clasificación de eliminación de termopares oxidados internamente
1. Oxidación leve (exceso de resistencia del 10% al 15%, incremento de deriva menor o igual a 0,5 grados después de la prueba de envejecimiento): solo se permite para moldes de embalaje intermitentes de un solo-turno único-de baja precisión, acorte el ciclo de inspección a quincenal, reemplazo obligatorio después de 1 mes.
2. Moderate & severe oxidation (resistance excess >15%, drift increment >0,5 grados): Daño interno irreversible, desguace directo, no se puede reutilizar después de la limpieza o calibración.
