Apakah Menyebabkan Kegagalan Termokopel dalam Pemanas Rendaman PTFE dan Bagaimana Ia Didiagnosa?

Pemanas rendaman PTFE sedang membaca suhu ambien atau turun naik dengan cepat walaupun pemanasnya ok. Selalunya penyebabnya adalah termokopel yang buruk. Memahami mod kegagalan biasa penderia ini mempercepatkan penyelesaian masalah dan mengembalikan proses dalam talian. Penyebab utama kegagalan termokopel dalam sistem pemanas rendaman PTFE ialah litar terbuka, hanyut atau litar pintas ke sarung. Setiap mod mempunyai simptomnya sendiri dan memerlukan pendekatan diagnostik tertentu.

Litar terbuka.
Jika wayar termokopel atau simpang itu sendiri putus secara fizikal, litar terbuka boleh terhasil. Pengalaman lapangan mendedahkan bahawa kakisan di persimpangan termokopel atau sepanjang wayar menyebabkan degradasi bahan dengan masa. Patah wayar juga disebabkan oleh keletihan mekanikal akibat getaran, yang lazim dalam pemasangan pemanas rendaman yang terdedah kepada aliran bendalir atau operasi pam. Dalam kebanyakan kes, pemecahan berlaku pada titik di mana termokopel terlepas daripada sarung PTFE atau pada sambungan yang tidak diselenggara dengan baik.

Litar terbuka ini membawa kepada pengawal ke dalam keadaan keletihan kelas atas (bacaan skala penuh) atau dalam beberapa konfigurasi keletihan skala bawah. Semasa pemanas terus mengambil arus, pengawal serta-merta memberi amaran. Ini adalah tanda yang menunjukkan bahawa suhu jauh di luar julat kerja biasa. Pengukuran rintangan mengesahkan kecacatan. Termokopel yang baik menunjukkan beberapa ohm (biasanya kurang daripada 20 ohm untuk Jenis J atau K) dan litar terbuka mempamerkan rintangan tak terhingga.

hanyut
Diagnosis termokopel hanyut boleh menjadi sedikit lebih halus daripada litar terbuka. Drift ialah variasi mantap dalam output daya gerak elektrik (EMF) termokopel yang menyebabkan pengawal menunjukkan suhu yang berbeza sedikit daripada suhu proses sebenar. Ralat ini terkumpul dari semasa ke semasa dan boleh menyebabkan kemerosotan dalam kualiti proses.

Hanyut dalam aplikasi pemanas rendaman PTFE disebabkan oleh beberapa sebab. Wayar aloi tertakluk kepada pengoksidaan, terutamanya termokopel Jenis K dalam sulfur atau mengurangkan atmosfera. Kelembapan yang memasuki penebat mineral - jika reka bentuk bersarung logam digunakan di bawah lapisan PTFE - menyebabkan kerosakan shunting yang mengubah emf. Drift juga dipercepatkan oleh pencemaran kimia lapisan PTFE oleh cecair proses agresif yang menembusi atau merosakkan lapisan PTFE.

Pengalaman lapangan telah menunjukkan bahawa termokopel hanyut sering lulus pemeriksaan kesinambungan asas tetapi gagal pengesahan ketepatan. Untuk melakukan ujian terkawal, letakkan penderia dalam tab mandi suhu stabil yang diketahui (mandi ais pada 0 C atau air mendidih pada 100 C bergantung pada ketinggian) dan bandingkan output milivolt dengan jadual termokopel konvensional. Bukti hanyut ialah sebarang perubahan di luar toleransi yang dibenarkan (cth ±2 darjah untuk penderia gred-piawai).

Sarung (Grounded Junction) Pendek ke
Satu lagi mod kegagalan biasa ialah saluran elektrik yang tidak dijangka antara wayar termokopel dan sarung logam. Dalam termokopel simpang-yang direka bentuk dengan baik-, satu titik simpang dipautkan ke sarung dengan sengaja untuk tindak balas yang lebih pantas. Tetapi jika wayar menyentuh sarung di tempat kedua - disebabkan oleh kerosakan penebat, lelasan atau kegagalan PTFE - simpang selari terbentuk.

Sambungan selari ini menyebabkan bacaan suhu purata bukan suhu proses sebenar mahupun suhu di persimpangan yang dikehendaki. Pengawal boleh memberikan nilai yang kelihatan boleh dipercayai, tetapi tidak sepadan dengan situasi sebenar. Simptom yang boleh dilihat ialah bacaan suhu akan berubah secara tidak dijangka jika getaran berlaku atau jika pemanas dipindahkan. Anda boleh menguji kehadiran sebarang litar pintas yang tidak diingini dengan mengukur rintangan daripada setiap wayar termokopel ke sarung dan mencari sebarang nilai rintangan rendah (tidak termasuk sambungan titik tunggal).

Cara Mendiagnosis Kegagalan Termokopel dalam Sistem Pemanas Rendaman PTFE
Teknik diagnostik berkaedah mengurangkan masa henti dan penggantian pemanas yang tidak diperlukan. Jika anda rasa anda mempunyai termokopel yang buruk, inilah yang perlu anda lakukan.

Pemeriksaan Visual
Bahagian pertama proses ialah penilaian visual komprehensif termokopel dan pendawaiannya. Perhatikan tanda-tanda kakisan pada terminal penyambung atau perubahan warna sarung PTFE atau degradasi mekanikal di sekeliling selekoh dan pengapit. Skru terminal longgar atau pin penyambung agak kerap dan mudah dibaiki.

Semakan Rintangan
Tetapkan multimeter digital kepada skala ohm untuk mengukur rintangan. Termokopel hendaklah membaca beberapa ohm, biasanya di bawah 20 ohm untuk penderia Jenis J dan K biasa. Litar terbuka (bacaan tak terhingga atau beban lampau) bermaksud wayar yang rosak atau simpang berkarat. Pada jenis simpang-dibumikan, bacaan sifar atau sangat hampir sifar ohm antara wayar termokopel dan sarung mungkin mencadangkan pendek kepada sarung yang tidak disengajakan, manakala satu titik pembumian yang disengajakan adalah normal. Rintangan saluran itu sepatutnya sangat rendah tetapi konsisten.

Pengukuran Output Millivolt
Untuk mendiagnosis drift, termokopel ditanggalkan daripada pengawal dan output milivoltnya dipantau pada suhu rujukan yang diketahui. Mandian ais (0 darjah / 32 darjah F) memberikan rujukan 0 mV malar untuk Jenis J dan K. Pada 100 darjah (212 darjah F) Jenis J menghasilkan ~5.27 mV dan Jenis K ~4.10 mV. Penyimpangan yang lebih besar daripada toleransi yang diterbitkan oleh sensor menunjukkan hanyut. Ujian ini juga akan mengambil bukaan terputus-putus yang hanya muncul apabila penderia dialihkan atau dipanaskan.

Kesimpulan
Tiga mod kegagalan utama untuk termokopel dalam pemanas rendaman PTFE ialah litar terbuka akibat kakisan atau getaran, hanyut akibat kemasukan lembapan atau pengoksidaan, dan pendek kepada sarung akibat kerosakan penebat. Setiap mod mempunyai tindak balas ciri. Litar terbuka menyebabkan keletihan, ofset kecil menghasilkan drift, pendek-hingga-kesalahan sarung menghasilkan nilai purata yang tidak dijangka. Pemeriksaan visual, pengukuran rintangan dan ujian keluaran milivolt menyediakan pendekatan diagnostik yang sistematik untuk mengenal pasti punca punca dengan tepat. Penentukuran dan pemeriksaan termokopel yang kerap akan menghalang kegagalan yang tidak dijangka dan mengekalkan kualiti proses serta mengelakkan masa henti yang tidak dirancang dalam aplikasi pemanasan utama.