Termoelektromos átalakítók javítása

Termoelektromos átalakítók ellenőrzése

A hőelemet külön részekre szedik, megtisztítják a szennyeződésektől és gondosan megvizsgálják a termoelektródák és munkavégük állapotát, a fejpárnán lévő bilincseket és magát a bélést, egy kerámia szigetelő héjat (poharat) a hőelem munkavégéhez. és egy védőcső.

Az olyan hőelemek ellenőrzésekor, amelyek termoelektródái nem nemesfémekből vagy ötvözetekből (réz, réz, króm, alumel stb.) készültek, a keresztirányú repedések hiánya, amelyek néha a hőelem magas hőmérsékleten történő hosszan tartó működése következtében jelennek meg. termoelektródák, ellenőrzik vagy gyakori váltakozó hőmérséklet-változások hatására a vizsgált közeg, majd fel, majd le.

A termoelektródákban repedések megjelenése a termoelem helytelen megerősítéséből adódó mechanikai igénybevételek következménye is lehet. Így a vastag termoelektródákkal ellátott kétcsatornás szigetelők használata gyakran a hőelemek meghibásodásához vezet.Elfogadhatatlan, hogy a hőelem, különösen a vastag termoelektródákból készült, munkavégével egy védőcső vagy egy szigetelő kerámia betét (pohár) alján feküdjön.

A hőelemek külső vizsgálatakor, amelyek termoelektródái nemesfémekből vagy ötvözetekből (platina, platina-ródium és mások) készültek, ellenőrizze, hogy nincsenek-e "metszéspontok" a felületükön - úgyszólván késütésből származó kis bemélyedések. Amikor észlelik, a termoelektródák azokon a helyeken, ahol "keresztezések" láthatók, eltörnek és összehegesztik.

Nemesfém hőelemek izzítása

Nagyon magas hőmérsékletű üzemi körülmények között nem mindig lehet megvédeni a platina-ródium és platina termoelektródákat a redukáló gázok (hidrogén, szén-monoxid, szénhidrogének) és a korrozív gázközegek (szén-dioxid) hatásától vasgőzök jelenlétében. , magnézium és szilícium-oxidok. A szinte minden kerámiaanyagban jelenlévő szilícium jelenti a legnagyobb veszélyt a platina-ródium-platina hőelemekre.

Ezen hőátalakítók termikus elektródái platina szilicidek képződésével könnyen elnyelik. A termo-EMF megváltozik, a termoelektródák mechanikai szilárdsága csökken, esetenként teljesen tönkremennek a keletkező törékenység miatt. A széntartalmú anyagok, például a grafit jelenléte káros hatással van, mivel szilícium-dioxid-szennyeződéseket tartalmaznak, amelyek magas hőmérsékleten szénnel érintkezve könnyen lecsökkennek a szilícium felszabadulásával.

A nemesfémből vagy ötvözetből készült termoelektródákból a szennyeződések eltávolítása érdekében a hőelemeket 30…60 percig izzítják (kalcinálják) elektromos árammal levegőben.Ebből a célból a termoelektródákat kiengedik a szigetelőkből és két állványon felfüggesztik, majd tiszta etil-alkohollal megnedvesített törlővel (1 g alkohol minden érzékeny elemre) zsírtalanítják őket. A termoelektródák szabad végei 220 vagy 127 V feszültségű és 50 Hz frekvenciájú elektromos hálózathoz csatlakoznak. Az izzításhoz szükséges áramerősséget feszültségszabályozó szabályozza és ampermérővel figyeli.

A PP (platina ródium - platina) kalibrációs karakterisztikájú hőelemek 0,5 mm átmérőjű termoelektródákkal érzékeny elemeit 10–10,5 A [hőmérséklet (1150 + 50) ° C] árammal lágyítják, az érzékeny elemek kalibrációs karakterisztikával A PR -30/6 típusú [platina ródium (30%) - platina ródium (6%)] 11,5 … 12 A [hőmérséklet (1450 + 50) ° C] árammal lágyítják.

Az izzítás során a termoelektródákat barnával mossuk. Ehhez a bóraxot ónra vagy más lemezre öntik, majd a lemezt a felmelegített termoelektródán úgy mozgatják, hogy az bóraxba merüljön (ne feledkezzünk meg a lemez elektromos vezetőképességéről sem). Elegendő egy fúrólemezt 3-4-szer átvezetni a termoelektródán, hogy a platina-ródium és a platina tiszta legyen, a felület szennyeződése nélkül.

Egy másik módszer is javasolható: egy csepp bóraxot megolvasztunk egy forró termoelektródán, így ez a csepp szabadon gördül.

Az izzítás végén az áramerősséget 60 másodpercen belül fokozatosan nullára csökkentették.

Tisztítás után a termoelektródákon a maradék bóraxot eltávolítjuk: nagy cseppeket – mechanikailag és gyenge maradványokat – desztillált vízben történő mosással. A hőelemet ezután ismét lágyítják.Néha a barna mosás és izzítás nem elegendő, mert a termoelektródák továbbra is szilárdak. Ez azt jelzi, hogy a platina szilíciumot vagy más nem éghető elemeket abszorbeált, ezért finomítani kell abban a finomítóban, ahová a termoelektródákat küldik. Ugyanezt kell tenni, ha felületi szennyeződés marad a termoelektródákon.

A termoelektródák homogenitásának ellenőrzése

A hőátalakító gyakorlati alkalmazása során a hosszában mindig érzékelhető egy bizonyos hőmérsékletkülönbség. termoelektródák. A hőelem munkavége általában a legmagasabb hőmérsékletű területen található, például a kémény közepén. Ha egy bizonyos hőmérsékletmérőt, például a hőátalakító munkavégét (egy másik millivoltmérőhöz csatlakoztatva) az első hőátalakító hőelektródái mentén mozgatja a munkavégtől a szabad végek felé, akkor a hőmérséklet csökken. a kémény közepe és a fala közötti távolság fogja jelölni.

A termoelektródák mindegyike a hossz mentén általában egyenetlenséggel (inhomogenitással) rendelkezik - kis különbség az ötvözet összetételében, megmunkálási keményedés, mechanikai igénybevételek, helyi szennyeződés stb.

A termoelektródák egyenetlen hőmérséklet-eloszlása ​​és a termoelektródák inhomogenitása következtében a termoelektródák inhomogenitási pontjaiban inherens termo-EMF-ek keletkeznek, amelyek egy részét hozzáadjuk, néhányat kivonunk, de mindez a hőmérséklet mérési eredményének torzulása.

Az inhomogenitás hatásának csökkentése érdekében minden nemesfémből készült hőelem hőelem, különösen példaértékű, homogenitási ellenőrzést végez az izzítás után.

Ebből a célból egy leválasztott kiscsöves elektromos kemencébe egy vizsgálandó álló termoelektromos anyagot vezetnek be, amely hevítéskor helyi hőteret képes létrehozni. Az érzékeny nulla galvanométer negatív kapcsa a pozitív termoelektródához, a szabályozott feszültségforrás (IRN) pozitív pólusa ennek a galvanométernek a pozitív kivezetéséhez, a negatív hőelem hőeleme pedig az IRN negatív kivezetéséhez csatlakozik. . Az IRN ilyen beépítése lehetővé teszi a hőelem termo-EMF-jének kompenzálását (kiegyensúlyozását) az IRN-ből származó feszültséggel. Az érzékeny nulla galvanométer károsodásának elkerülése érdekében először egy durvább nulla galvanométert kapcsolunk be, a termo-EMF-et kompenzáljuk, majd a nulla galvanométereket megfordítjuk, és a végső termo-EMF kompenzációt IRN reosztátokkal hajtjuk végre a zökkenőmentes beállítás érdekében. érzékeny nulla galvanométer.

Kapcsolja be az elektromos kemencét, hozzon létre helyi fűtést a tesztelt termoelektródán, és lassan húzza át a kemencén teljes hosszában. Ha a termoelektród fémje vagy ötvözete homogén, akkor a nulla galvanométer mutatója a nulla ponton lesz. A termoelektród vezeték inhomogenitása esetén a nulla galvanométer mutatója a nulla jeltől balra vagy jobbra eltér. A termoelektróda inhomogén részét kivágjuk, a végeit összehegesztjük és a varrat homogenitását ellenőrizzük.

Kisebb inhomogenitás esetén, ahol a további termo-EMF nem haladja meg az adott pár termo-EMF-je megengedett hibájának felét, a termoelektróda szakaszt nem szabad elvágni, és az említett inhomogenitást figyelmen kívül kell hagyni.

Termoelektródák előkészítése hegesztéshez

Ha a megmaradt el nem égett termoelektródák hossza megengedi, akkor a tönkrement munkavég helyett újat készítenek.

Ha új hőelektródákból is lehet hőelemet készíteni, akkor a hőelem anyagának és a gyártott hőelemmel való kompatibilitását a lehető leggondosabb módon ellenőrzik annak minősége érdekében.

Ennek érdekében a szabályozó dokumentumok alapján az anyag típusát, műszaki jellemzőit és az anyagvizsgálati eredményeket a gyártó minőségellenőrzési osztálya (műszaki ellenőrzési osztálya) határozza meg. Ha ezek az adatok megfelelnek a műszaki követelményeknek, az anyag felhasználható; egyébként tesztelve van.

A homogenitás ellenőrzésére a hőelem gyártásához szükségesnél hosszabb anyagból kivágják a termoelektród egy darabját, majd rövid réz összekötő vezetékeket kötnek a termoelektróda végeihez bilincsekkel. A bilincseket olvadó jéggel (0 °C) szigetelő tartályokba süllyesztettük, és meghatároztuk a termoelektród anyagának homogenitását.

Az anyag típusának és minőségének meghatározásához körülbelül 0,5 m-nyi termoelektródát le kell vágni a tekercsből, és ugyanarra a platinahuzalra hegeszteni.A kapott termoelem munkavégét 100 ° C hőmérsékletű gőztermosztátba helyezzük, a szabad végeket pedig olvadó jéggel (0 ° C) hőszigetelő edényekbe helyezzük, és rézhuzalokkal egy potenciométerrel csatlakoztatjuk. Az anyag típusát és minőségét a hőelem által kifejlesztett termo-EMF határozza meg.

Megjelenésében a króm kissé eltér az alumeltől, de a króm keményebb, mint az alumel, amely hajlítással könnyen meghatározható, ráadásul az alumel mágneses, ellentétben a nem mágneses krómmal.