Термопары - это устройства, в которых используются металлические сплавы, которые вырабатывают электрический ток при нагревании. Измерение этого тока позволяет использовать его в качестве датчика температуры. Термопары часто используются, например, в качестве регуляторов в домашних печах. Как твердотельные устройства, термопары являются относительно упругими; преждевременный отказ обычно происходит из-за сочетания проблем.
При правильной установке термопары, подобные тем, которые установлены в вашей печи, могут работать долго.Усталость металла
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 и менее устойчивой, пока она окончательно не сломается. Этот процесс может быть обнаружен путем мониторинга термопары на предмет необычных показаний, особенно если он находится в среде, где он подвергается повторному тепловому стрессу или экстремальным температурам.
Оксидирование
Если термопара является герметичной средой, как это используется в устройствах контроля сверхвысоких температур, любое воздействие на атмосферу может усугубить процессы естественного распада, что приведет к преждевременному выходу термопары из строя. Кислород в окружающей среде реагирует с чистым металлом термопары, делая провода более тонкими и потенциально более хрупкими: по мере того, как окисление ухудшается, он подвергает все большее количество термопары воздействию. Даже небольшое количество кислорода может вызвать проблемы, поэтому герметичная термопара должна регулярно проверять окружающую среду, чтобы убедиться, что она не скомпрометирована.
Контаминация
Даже если термопара не очень чувствительна к атмосферным воздействиям (как термопары с гелиевым наполнением), она может быть преждевременно повреждена загрязнителями. 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 выходу из строя термопары, включая усталость металла, могут усугубляться примесями в термопаре, вызванными либо в процессе производства, либо ошибкой пользователя при установке или обращении с устройством.
Плохая установка
Одной из основных причин преждевременного выхода из строя термопары является просто плохая установка, которая может усугубить любую другую проблему. Термопары должны быть точно размещены и защищены. В противном случае они могут подвергаться нагрузкам, выходящим за пределы их проектных допусков, или они могут вступать в контакт с химическими веществами, которые снижают эффективность или прочность их материалов. Это особенно верно для домашних термопар, которые часто размещаются в печных помещениях, в которых отсутствует чистота и однородность научной лаборатории.
