Bei korrekter Installation und normalen Bedingungen können Thermoelemente abhängig sein, um einen störungsfreien Betrieb und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten. Gelegentlich kann es jedoch zu Schwierigkeiten kommen, die durch unsachgemäße Anwendung oder Betrieb entstehen. Diese Kurzanleitung soll den Anwendern von Thermoelementen dabei helfen, die Genauigkeit und Wirtschaftlichkeit zu erhalten, für die die Thermoelementlegierungen hergestellt werden.
Schutz von Thermoelementen in Betrieb
Verdunstung, Diffusion, Oxidation, Korrosion und Kontamination induzieren elektromotorische Kraft (EMF) Drift aufgrund ihrer Wirkung auf die Zusammensetzung von Thermoelementlegierungen. So sehr diese Umgebungsfaktoren für alle gängigen Thermoelementmaterialien destruktiv sind, ist es wichtig, dass ein angemessener Schutz gewährleistet wird, wenn widrige Bedingungen auftreten. In vielen Anwendungen kann diese Anforderung mit einer ummantelten Bauweise erfüllt werden.
Wenn blanke Draht-Thermoelemente verwendet werden, müssen die Thermoelemente ordnungsgemäß in geeigneten Schutzrohren installiert werden. Wenn das Innere solcher Rohre sauber und frei von schwefelhaltigen Ölen, Feuerfestmaterialien usw. ist—und wenn sie über die richtigen Durchmesser-Längen-Verhältnisse verfügen, um eine ausreichende Belüftung im Inneren zu ermöglichen, dienen — sie bewundernswert dazu, die schädlichen Auswirkungen einer korrosiven Atmosphäre zu überwinden.
Verwenden Sie die größte praktische Drahtgröße
Es ist im Allgemeinen richtig, dass Thermoelemente mit schwerer Anzeige bei hohen Temperaturen stabiler sind als die entsprechenden Thermoelemente mit feinerer Anzeige. In vielen Anwendungen erfüllt ein Schwerlast-Thermoelement jedoch nicht die Anforderungen an Flexibilität, schnelle Reaktion, Gerätegeometrie und dergleichen. Dann muss ein Kompromiss zwischen der Langzeitstabilität schwerer Größen und der größeren Vielseitigkeit kleinerer Thermoelemente bestehen. Wenn hohe Temperaturstabilität eine wesentliche Überlegung ist, verwenden Sie die größte praktische Drahtgröße, die mit den anderen Anforderungen der Arbeit übereinstimmt.
Installieren Sie das Thermoelement an einer geeigneten Stelle
Der für die Installation des Thermoelements ausgewählte Ort sollte sicherstellen, dass die gemessenen Temperaturen repräsentativ für das Gerät oder Medium sind. Ein direktes Flammenaufprall auf das Thermoelement liefert beispielsweise keine repräsentative Temperatur.
Für eine ausreichende Tauchtiefe sorgen
Da Wärme, die von der “heißen” Verbindung weggeführt wird, bewirkt, dass das Thermoelement eine niedrigere Temperatur anzeigt, muss eine ausreichende Tiefe des Eintauchens des Thermoelements in das zu messende Medium vorgesehen werden, um die Wärmeübertragung entlang des Schutzrohrs zu minimieren. In der Regel sollte ein Mindesttauchgang von 10 Mal des Außendurchmessers des Schutzrohrs verwendet werden.
Vermeiden Sie es, die Tiefe des Eintauchens zu verändern
Unter bestimmten Bedingungen können sich Inhomogenitäten in einem Paar Thermoelementdrähten aufgrund von Oxidation, Korrosion, Verdampfung, Kontamination oder metallurgischen Veränderungen allmählich entwickeln. Eine Änderung der Eintauchtiefe, die einen solchen inhomogenen Draht in eine steile Temperaturgradientenzone verlagert, kann den Thermoelementausgang verändern und fehlerhafte Messwerte erzeugen. Vermeiden Sie es daher, die Tiefe des Eintauchens eines Thermoelements zu verändern, nachdem es in Betrieb war.
Erkennen Sie die Auswirkungen von Heizzyklen
Für maximale Genauigkeit sollte ein Thermoelement verwendet werden, um eine einzelne Temperatur zu regeln, oder nur nacheinander höhere Temperaturen. Aus verschiedenen Gründen kann dieses Verfahren jedoch nicht immer befolgt werden. In vielen Installationen durchqueren Thermoelemente kontinuierlich einen breiten Temperaturbereich mit vollständig adäquaten Ergebnissen.
Fehler, die sich aus zyklischer Erwärmung ergeben, sind analog zu den Fehlern, die durch Änderungen im Eintauchen entstehen, und können von zwei- oder drei Grad Fahrenheit für Thermoelemente in gutem Zustand bis zu vielen Grad für schlecht korrodierte Paare reichen. Daher beeinflussen die Art des Heizzyklus und der Zustand des Thermoelements die Genauigkeit, die an einem bestimmten Ort erreicht werden kann, gegenseitig. Wenn eine zyklische Erwärmung nicht vermieden werden kann, verwenden Sie Thermoelemente für maximale Genauigkeit in der oberen Bedingung.
Ein Programm für vorbeugende Wartung einrichten
Thermoelemente, Schutzrohre und Verlängerungsdrahtkreise sollten regelmäßig überprüft werden. Erfahrung bestimmt weitgehend die Häufigkeit der Inspektion, aber einmal im Monat ist normalerweise ausreichend.
Überprüfen Sie die Verlängerungsdrahtkreise, indem Sie sicherstellen, dass sie die festgelegten externen Widerstandsanforderungen erfüllen. Beschädigte oder ausgebrannte Schutzrohre sollten ausgetauscht werden, um Schäden am Thermoelement zu vermeiden.
Thermoelemente sollten, wenn möglich, an Ort und Stelle überprüft werden. Wenn es notwendig ist, das Thermoelement zu entfernen, sollte es in die gleiche Tiefe oder tiefer eingeführt werden, um Fehler zu vermeiden, die durch die Platzierung eines inhomogenen Drahtsegments in einem steilen Temperaturgradienten entstehen.