Reparatur thermoelektrischer Wandler

Inspektion thermoelektrischer Wandler

Das Thermoelement wird in Einzelteile zerlegt, von Schmutz befreit und sorgfältig untersucht, um den Zustand der Thermoelektroden und ihres Arbeitsendes, der Klemmen am Kopfpolster und der Auskleidung selbst sowie einer keramischen Isolierschale (Becher) für das Arbeitsende des Thermoelements zu bestimmen und ein Schutzrohr.

Bei der Prüfung von Thermoelementen, deren Thermoelektroden aus unedlen Metallen oder Legierungen (Kupfer, Kupfer, Chromel, Alumel usw.) bestehen, ist das Fehlen von Querrissen wichtig, die manchmal durch längeren Betrieb des Thermoelements bei hohen Temperaturen entstehen Thermoelektroden, wird überprüft oder infolge häufiger wechselnder Temperaturänderungen das zu untersuchende Medium, mal nach oben, mal nach unten.

Das Auftreten von Rissen in den Thermoelektroden kann auch eine Folge mechanischer Belastungen durch unsachgemäße Verstärkung des Thermoelements sein. So führt der Einsatz von Zweikanalisolatoren mit dicken Thermoelektroden häufig zum Ausfall der Thermoelemente.Es ist nicht akzeptabel, dass ein Thermoelement, insbesondere aus dicken Thermoelektroden, mit seinem Arbeitsende auf dem Boden eines Schutzrohrs oder eines isolierenden Keramikeinsatzes (Becher) aufliegt.

Bei der äußeren Untersuchung von Thermoelementen, deren Thermoelektroden aus Edelmetallen oder Legierungen (Platin, Platin-Rhodium und andere) bestehen, prüfen Sie, ob sich auf ihrer Oberfläche „Schnittpunkte“ befinden – sozusagen kleine Vertiefungen durch einen Messerschlag. Bei der Erkennung werden Thermoelektroden an Stellen, an denen „Kreuzungen“ sichtbar sind, gebrochen und verschweißt.

Glühen von Edelmetall-Thermoelementen

Unter Betriebsbedingungen bei sehr hohen Temperaturen ist es nicht immer möglich, Platin-Rhodium- und Platin-Thermoelektroden vor der Einwirkung reduzierender Gasmedien (Wasserstoff, Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe) und korrosiver Gasmedien (Kohlendioxid) in Gegenwart von Eisendämpfen zu schützen , Magnesium- und Siliziumoxide. Silizium, das in fast allen Keramikmaterialien enthalten ist, stellt die größte Bedrohung für Platin-Rhodium-Platin-Thermoelemente dar.

Die thermischen Elektroden dieser thermischen Wandler absorbieren es leicht unter Bildung von Platinsiliziden. Es kommt zu einer Veränderung der Thermo-EMF, die mechanische Festigkeit der Thermoelektroden nimmt ab, teilweise werden diese aufgrund der daraus resultierenden Brüchigkeit vollständig zerstört. Das Vorhandensein von kohlenstoffhaltigen Materialien wie Graphit wirkt sich nachteilig aus, da sie Siliciumdioxidverunreinigungen enthalten, die bei hohen Temperaturen im Kontakt mit Kohle leicht unter Freisetzung von Silicium reduziert werden.

Um Verunreinigungen aus Edelmetall- oder Legierungs-Thermoelektroden zu entfernen, werden die Thermoelemente 30 … 60 Minuten lang mit elektrischem Strom an der Luft geglüht (kalziniert).Zu diesem Zweck werden die Thermoelektroden von den Isolatoren gelöst und an zwei Ständern aufgehängt. Anschließend werden sie mit einem mit reinem Ethylalkohol befeuchteten Tupfer (1 g Alkohol für jedes empfindliche Element) entfettet. Die freien Enden von Thermoelektroden werden an ein Stromnetz mit einer Spannung von 220 oder 127 V und einer Frequenz von 50 Hz angeschlossen. Der zum Glühen benötigte Strom wird durch einen Spannungsregler geregelt und mit einem Amperemeter überwacht.

Empfindliche Elemente von Thermoelementen mit einer Kalibriercharakteristik PP (Platin-Rhodium - Platin) mit Thermoelektroden mit einem Durchmesser von 0,5 mm werden bei einem Strom von 10 - 10,5 A [Temperatur (1150 + 50) ° C] geglüht, empfindliche Elemente mit einer Kalibriercharakteristik vom Typ PR -30/6 [Platin-Rhodium (30 %) — Platin-Rhodium (6 %)] werden bei einem Strom von 11,5 … 12 A [Temperatur (1450 + 50) °C] geglüht.

Beim Glühen werden die Thermoelektroden braun gewaschen. Dazu wird Borax auf eine Dose oder eine andere Platte gegossen und dann wird die Platte entlang der beheizten Thermoelektrode bewegt, sodass sie in Borax eintaucht (vergessen Sie nicht die elektrische Leitfähigkeit der Platte). Es reicht aus, eine Platte mit einem Bohrer 3-4 Mal über die Thermoelektrode zu führen, damit Platin-Rhodium und Platin sauber sind und die Oberfläche nicht verunreinigt wird.

Eine andere Methode kann empfohlen werden: Ein Tropfen Borax wird auf einer heißen thermoelektrischen Elektrode geschmolzen, sodass dieser Tropfen frei rollen kann.

Am Ende der Glühung wurde der Strom innerhalb von 60 s schrittweise auf Null reduziert.

Nach der Reinigung werden Boraxreste auf den Thermoelektroden entfernt: große Tropfen – mechanisch und schwache Rückstände – durch Waschen in destilliertem Wasser. Anschließend wird das Thermoelement erneut geglüht.Manchmal reicht das Braunwaschen und Glühen nicht aus, weil die Thermoelektroden immer noch fest sind. Dies weist darauf hin, dass das Platin Silizium oder andere nicht brennbare Elemente absorbiert hat und in der Raffinerie, zu der die Thermoelektroden geschickt werden, raffiniert werden muss. Das Gleiche gilt, wenn Oberflächenverschmutzungen auf den Thermoelektroden zurückbleiben.

Überprüfung der Homogenität der Thermoelektroden

Im praktischen Einsatz eines Wärmewandlers wird entlang seiner Länge stets eine bestimmte Temperaturdifferenz erfasst. Thermoelektroden. Das Arbeitsende des Thermoelements befindet sich üblicherweise im Bereich der höchsten Temperatur, beispielsweise in der Mitte des Schornsteins. Wenn Sie einen bestimmten Temperaturmesser, beispielsweise das Arbeitsende des Thermowandlers (verbunden mit einem anderen Millivoltmeter), entlang der Thermoelektroden des ersten Thermowandlers in Richtung vom Arbeitsende zu den freien Enden bewegen, sinkt die Temperatur wird durch den Abstand von der Mitte des Schornsteins zu seinen Wänden markiert.

Jede der Thermoelektroden weist entlang der Länge normalerweise eine Unebenheit (Inhomogenität) auf – ein kleiner Unterschied in der Zusammensetzung der Legierung, der Kaltverfestigung, mechanischen Spannungen, lokalen Verunreinigungen usw.

Durch die ungleichmäßige Temperaturverteilung auf den Thermoelektroden und deren Inhomogenität im thermoelektrischen Kreislauf entstehen inhärente Thermo-EMKs, die den Inhomogenitätspunkten der Thermoelektroden innewohnen, von denen einige addiert, andere subtrahiert werden, aber all dies führt dazu eine Verfälschung des Messergebnisses der Temperatur.

Um den Einfluss der Inhomogenität zu reduzieren, wird jedes Thermoelement aus Edelmetallen, insbesondere aus Edelmetallen, nach dem Glühen auf Homogenität überprüft.

Zu diesem Zweck wird ein zu prüfendes aufrecht stehendes Thermoelektrikum in einen nicht angeschlossenen Elektrorohrofen eingeführt, der bei Erhitzung ein lokales Wärmefeld erzeugen kann. Der Minuspol des empfindlichen Nullgalvanometers ist mit der positiven Thermoelektrode verbunden, der Pluspol der geregelten Spannungsquelle (IRN) ist mit dem Pluspol dieses Galvanometers verbunden und das negative Thermoelement-Thermoelement ist mit dem Minuspol des IRN verbunden . Eine solche Einbeziehung des IRN ermöglicht es, die Thermo-EMK des Thermoelements mit der Spannung vom IRN zu kompensieren (auszugleichen). Um das empfindliche Nullgalvanometer nicht zu beschädigen, wird zunächst ein gröberes Nullgalvanometer eingeschaltet, die Thermo-EMK kompensiert, dann werden die Nullgalvanometer umgedreht und die abschließende Thermo-EMK-Kompensation erfolgt mit Hilfe von IRN-Rheostaten zur reibungslosen Einstellung der empfindliches Nullgalvanometer.

Schalten Sie den Elektroofen ein, erzeugen Sie eine lokale Erwärmung der getesteten Thermoelektrode und ziehen Sie diese langsam über die gesamte Länge durch den Ofen. Wenn das Metall oder die Legierung der Thermoelektrode homogen ist, steht der Zeiger des Nullgalvanometers auf der Nullmarke. Bei Inhomogenität des Thermoelektrodendrahtes weicht der Zeiger des Nullgalvanometers nach links oder rechts von der Nullmarke ab. Der inhomogene Teil der Thermoelektrode wird herausgeschnitten, die Enden verschweißt und die Naht auf Homogenität überprüft.

Bei Vorliegen einer geringfügigen Inhomogenität, bei der die zusätzliche Thermo-EMK die Hälfte des zulässigen Fehlers für die Thermo-EMK eines bestimmten Paares nicht überschreitet, darf der Thermoelektrodenabschnitt nicht abgeschnitten werden und die besagte Inhomogenität bleibt unberücksichtigt.

Vorbereitung von Thermoelektroden zum Schweißen

Wenn es die Länge der verbleibenden unverbrannten Thermoelektroden zulässt, wird anstelle des zerstörten Arbeitsendes eine neue hergestellt.

Wenn es möglich ist, ein Thermoelement aus neuen Thermoelektroden herzustellen, wird die Kompatibilität des Thermoelementmaterials mit dem hergestellten Thermoelement sorgfältig geprüft, um dessen Qualität sicherzustellen.

Zu diesem Zweck werden auf der Grundlage behördlicher Dokumente die Art des Materials, seine technischen Eigenschaften und die Ergebnisse der Materialprüfung von der Qualitätskontrollabteilung (technische Kontrollabteilung) des Herstellers festgelegt. Entsprechen diese Daten den technischen Anforderungen, kann das Material verwendet werden; andernfalls wird es getestet.

Um die Homogenität zu prüfen, wird ein Stück der Thermoelektrode aus der Materialspule herausgeschnitten, das länger ist als für die Herstellung des Thermoelements erforderlich ist. Anschließend werden kurze Verbindungsdrähte aus Kupfer mit Klammern an die Enden der Thermoelektrode angeschlossen. Die Klammern wurden in Isolierbehälter mit schmelzendem Eis (0 °C) abgesenkt und die Homogenität des Thermoelektrodenmaterials bestimmt.

Um die Art des Materials und seine Qualität zu bestimmen, werden etwa 0,5 m der Thermoelektrode von der Spule abgeschnitten und an dasselbe Stück Platindraht geschweißt.Das Arbeitsende des resultierenden Thermoelements wird in einen Dampfthermostat mit einer Temperatur von 100 °C gelegt, die freien Enden werden in wärmeisolierende Gefäße mit schmelzendem Eis (0 °C) geführt und mit Kupferdrähten mit einem Potentiometer verbunden. Die Art und Qualität des Materials wird durch die vom Thermoelement entwickelte Thermo-EMK bestimmt.

Im Aussehen unterscheidet sich Chromel geringfügig von Alumel, aber Chromel ist härter als Alumel, was leicht durch Biegen festgestellt werden kann, und außerdem ist Alumel im Gegensatz zu nichtmagnetischem Chromel magnetisch.