Термопары - это устройства, использующие металлические сплавы, которые производят электрический ток при воздействии тепла. Измерение этого тока позволяет использовать его в качестве температурного датчика. Например, термопар часто используются в качестве регуляторов в домашних печах. В качестве твердотельных устройств термопары относительно устойчивы; преждевременный отказ обычно возникает из-за сочетания проблем.
Правильно установленные термопары, подобные тем, которые находятся в вашей печи, могут длиться долго.
Металлическая усталость
Поскольку изменение температуры приводит к небольшому изменению размера в течение длительных периодов времени, эти постоянные циклы расширения и сжатия могут вызывать «усталость металла». Другими словами, термопара становится все менее упругой, пока она окончательно не сломается. Этот процесс может быть обнаружен путем мониторинга термопары для необычных показаний, особенно если он находится в среде, где он подвергается повторному тепловому стрессу или экстремальным температурам.
оксидирование
Если термопары представляют собой герметичную среду, как это используется в устройствах для контроля сверхвысокой температуры, любое воздействие атмосферы может усугубить процессы естественного распада, что приведет к преждевременному разрушению термопары. Кислород в окружающей среде реагирует с чистым металлом термопары, делая провода более тонкими и потенциально более хрупкими: по мере того, как окисление ухудшается, оно подвергает все больше и больше термопары атаке. Даже небольшое количество кислорода может вызвать проблемы, поэтому герметичная термопара должна регулярно проверять окружающую среду, чтобы убедиться, что она не была скомпрометирована.
контаминация
Даже если термопары не очень чувствительны к атмосферному проникновению (в качестве термопар, заполненных гелием), это может быть преждевременно повреждено загрязняющими веществами. Сера особенно проблематична для термопар, изготовленных из чистого никеля; при высоких температурах он реагирует с никелем с образованием сульфида никеля. Многие проблемы, приводящие к преждевременному разрушению термопары, включая усталость металла, могут быть усугублены примесями в термопаре, вызванными либо во время производственного процесса, либо с ошибкой пользователя при установке или обращении с устройством.
Плохая установка
Одной из главных причин преждевременного выхода из строя термопары является просто плохая установка, которая может сделать любую другую проблему намного хуже. Термопары должны быть точно размещены и защищены. В противном случае они могут подвергаться стрессу, выходящему за пределы их конструктивных допусков, или они могут быть приведены в контакт с химическими веществами, которые снижают эффективность или прочность их материалов. Это особенно справедливо для домашних термопар, которые часто размещаются в комнатах, где нет чистоты и однородности научной лаборатории.