Termoelektrik dönüştürücülerin onarımı

Termoelektrik konvertörlerin muayenesi

Termokupl ayrı parçalara ayrılır, kirden arındırılır ve termoelektrotların ve çalışma uçlarının durumunu, baş pedindeki kelepçeleri ve astarın kendisini, termokuplun çalışma ucu için bir seramik yalıtım kabuğunu (kap) belirlemek için dikkatlice incelenir ve koruyucu bir boru.

Termokuplları kontrol ederken, termoelektrotları baz metallerden veya alaşımlardan (bakır, bakır, kromel, alümel, vb.) Yapılmış, bazen termokuplun yüksek sıcaklıklarda uzun süre çalışmasının bir sonucu olarak ortaya çıkan enine çatlakların olmaması. termoelektrotlar, kontrol edilir veya sık sık değişen sıcaklık değişimleri sonucunda, incelenen ortam önce yukarı, sonra aşağı.

Termoelektrotlardaki çatlakların görünümü ayrıca termokuplun yanlış güçlendirilmesinden kaynaklanan mekanik gerilimlerin bir sonucu olabilir. Bu nedenle, kalın termoelektrotlu iki kanallı izolatörlerin kullanımı genellikle termokuplların arızalanmasına yol açar.Bir termokuplun, özellikle kalın termoelektrotlardan yapılmış bir termokuplun, çalışma ucu koruyucu bir tüpün veya yalıtkan seramik parçanın (kap) tabanına dayanması kabul edilemez.

Termoelektrotları değerli metallerden veya alaşımlardan (platin, platin-rodyum ve diğerleri) yapılmış termokuplları dışarıdan incelerken, yüzeylerinde "kesişme" olmadığını kontrol edin - tabiri caizse bir bıçak darbesinden kaynaklanan küçük girintiler. Tespit edildiğinde, "geçişlerin" görülebildiği yerlerdeki termoelektrotlar kırılır ve kaynaklanır.

Kıymetli metal termokuplların tavlanması

Çok yüksek sıcaklıklarda çalışma koşulları altında, platin-rodyum ve platin termoelektrotları demir buharlarının varlığında indirgeyici gaz ortamına (hidrojen, karbon monoksit, hidrokarbonlar) ve aşındırıcı gaz ortamına (karbon dioksit) maruz kalmaktan korumak her zaman mümkün değildir. , magnezyum ve silikon oksitler. Neredeyse tüm seramik malzemelerde bulunan silikon, platin-rodyum-platin termokupllar için en büyük tehdidi oluşturur.

Bu termal konvertörlerin termal elektrotları, platin silisitlerin oluşumu ile onu kolayca emer. Termo-EMF'de bir değişiklik olur, termoelektrotların mekanik mukavemeti azalır, bazen ortaya çıkan kırılganlık nedeniyle tamamen yok olurlar. Grafit gibi karbonlu malzemelerin mevcudiyeti olumsuz bir etkiye sahiptir çünkü bunlar, kömürle temas halinde yüksek sıcaklıklarda silikonun salınmasıyla kolayca indirgenen silis safsızlıkları içerir.

Kıymetli metal veya alaşımlı termoelektrotlardan kirleticileri uzaklaştırmak için termokupllar havadaki elektrik akımıyla 30 … 60 dakika tavlanır (kalsine edilir).Bu amaçla, termoelektrotlar yalıtkanlardan salınır ve iki sehpa üzerine asılır, ardından saf etil alkolle (her hassas element için 1 g alkol) nemlendirilmiş bir bezle yağdan arındırılır. Termoelektrotların serbest uçları, 220 veya 127 V voltaj ve 50 Hz frekanslı bir elektrik şebekesine bağlanır. Tavlama için gerekli akım, bir voltaj regülatörü tarafından düzenlenir ve bir ampermetre ile izlenir.

0,5 mm çapında termoelektrotlu PP (platin rodyum - platin) kalibrasyon özelliğine sahip termokuplların hassas elemanları 10 - 10,5 A [sıcaklık (1150 + 50) ° C] akımda tavlanır, kalibrasyon özelliğine sahip hassas elemanlar PR -30/6 tipi [platin rodyum (%30) — platin rodyum (%6)] 11,5 … 12 A [sıcaklık (1450 + 50) ° C] akımda tavlanır.

Tavlama sırasında termoelektrotlar kahverengi ile yıkanır. Bunun için boraks bir kalay veya başka bir plaka üzerine dökülür ve ardından plaka ısıtılmış termoelektrot boyunca hareket ettirilerek boraksa daldırılır (plakanın elektriksel iletkenliğini unutmayınız). Platin-rodyum ve platinin yüzeyi kirletmeden temiz olması için bir plakayı termoelektrodun üzerinden 3-4 kez matkapla geçirmek yeterlidir.

Başka bir yöntem önerilebilir: sıcak bir termoelektrik elektrot üzerinde bir damla boraks eritilerek bu damlanın serbestçe yuvarlanması sağlanır.

Tavlama sonunda akım kademeli olarak 60 saniye içerisinde sıfıra düşürülmüştür.

Temizlemeden sonra, termoelektrotlar üzerindeki artık boraks giderilir: büyük damlalar - mekanik ve zayıf kalıntılar - damıtılmış suda yıkanarak. Termokupl daha sonra tekrar tavlanır.Termoelektrotlar hala katı kaldığı için kahverengi yıkama ve tavlama bazen yeterli olmaz. Bu, platinin silikon veya diğer yanıcı olmayan elementleri emdiğini ve termoelektrotların gönderildiği rafineride rafine edilmesi gerektiğini gösterir. Termoelektrotlarda yüzey kirliliği kalırsa aynı şey yapılır.

Termoelektrotların homojenliğinin kontrol edilmesi

Bir termik dönüştürücünün pratik kullanımında, uzunluğu boyunca her zaman belirli bir sıcaklık farkı tespit edilir. termoelektrotlar. Termokuplun çalışma ucu genellikle en yüksek sıcaklıkta, örneğin baca merkezinde bulunur. Belirli bir sıcaklık ölçeri, örneğin termal dönüştürücünün çalışma ucunu (başka bir milivoltmetreye bağlı) birinci termal dönüştürücünün termal elektrotları boyunca çalışma ucundan serbest uçlara doğru hareket ettirirseniz, sıcaklık düşer baca merkezinden duvarlarına olan mesafe ile işaretlenecektir.

Uzunluk boyunca termoelektrotların her biri genellikle bir pürüzlülüğe (homojen olmama) sahiptir - alaşımın bileşiminde küçük bir fark, çalışma sertleşmesi, mekanik gerilmeler, yerel kirlenme, vb.

Termoelektrotlar üzerindeki eşit olmayan sıcaklık dağılımının ve bunların termoelektrik devredeki homojen olmamalarının bir sonucu olarak, termoelektrotların homojen olmama noktalarında bulunan doğal termo-EMF'ler ortaya çıkar, bunların bir kısmı eklenir, bir kısmı çıkarılır, ancak tüm bunlar sıcaklık ölçüm sonucunun bozulması.

Homojen olmama etkisini azaltmak için, özellikle örnek olmak üzere değerli metallerden yapılan her bir termokupl termokuplunun tavlamadan sonra homojen olup olmadığı kontrol edilir.

Bu amaçla, test edilecek dik bir termoelektrik, ısıtıldığında yerel bir ısı alanı oluşturabilen, bağlantısı kesilmiş küçük tüplü bir elektrikli fırına verilir. Hassas sıfır galvanometrenin negatif terminali pozitif termoelektroda, düzenlenmiş voltaj kaynağının (IRN) pozitif terminali bu galvanometrenin pozitif terminaline ve negatif termokupl termokupl IRN'nin negatif terminaline bağlanır. . IRN'nin bu şekilde dahil edilmesi, termokuplun termo-EMF'sini IRN'den gelen voltajla dengelemeyi (dengelemeyi) mümkün kılar. Hassas sıfır galvanometreye zarar vermemek için önce daha kaba bir sıfır galvanometre açılır, termo-EMF dengelenir, ardından sıfır galvanometreler tersine çevrilir ve nihai termo-EMF dengeleme, IRN reostatları kullanılarak gerçekleştirilir. hassas sıfır galvanometre.

Elektrikli fırını açın, test edilen termoelektrodun yerel ısınmasını sağlayın ve tüm uzunluğu boyunca yavaşça fırının içinden çekin. Termoelektrodun metali veya alaşımı homojen ise, sıfır galvanometrenin ibresi sıfır işaretinde olacaktır. Termoelektrot telinin homojen olmaması durumunda, sıfır galvanometrenin ibresi sıfır işaretinin soluna veya sağına sapacaktır. Termoelektrodun homojen olmayan kısmı kesilir, uçları kaynaklanır ve dikişin homojenliği kontrol edilir.

Ek termo-EMK'nin belirli bir çiftin termo-EMF'si için izin verilen hatanın yarısını geçmediği küçük bir homojensizlik durumunda, termoelektrot bölümü kesilmeyecek ve söz konusu homojensizlik göz ardı edilecektir.

Kaynak için termoelektrotların hazırlanması

Kalan yanmamış termoelektrotların uzunluğu izin verirse, tahrip olan çalışma ucunun yerine yenisi yapılır.

Yeni termoelektrotlardan termokupl yapılması mümkün ise, termokupl malzemesinin üretilen termokupl ile uyumluluğu en dikkatli şekilde kontrol edilerek kalitesinden emin olunur.

Bu amaçla, düzenleyici belgeler temelinde, malzemenin türü, teknik özellikleri ve malzeme testlerinin sonuçları, üreticinin kalite kontrol departmanı (teknik kontrol departmanı) tarafından belirlenir. Bu veriler teknik gereklilikleri karşılıyorsa malzeme kullanılabilir; aksi takdirde test edilir.

Homojenliği kontrol etmek için, termokuplun üretimi için gerekenden daha uzun bir malzeme bobininden bir termoelektrot parçası kesilir, ardından kısa bakır bağlantı telleri kelepçeler kullanılarak termoelektrodun uçlarına bağlanır. Kelepçeler, eriyen buz (0 °C) ile yalıtkan kaplara indirildi ve termoelektrot malzemesinin homojenliği belirlendi.

Malzemenin türünü ve derecesini belirlemek için, bobinden yaklaşık 0,5 m termoelektrot kesilir ve aynı platin tel parçasına kaynaklanır.Ortaya çıkan termokuplun çalışma ucu, 100 ° C sıcaklıkta bir buhar termostatına yerleştirilir ve serbest uçlar, eriyen buzla (0 ° C) ısı yalıtım kaplarına alınır ve bir potansiyometre ile bakır tellerle bağlanır. Malzemenin türü ve derecesi, termokupl tarafından geliştirilen termo-EMF ile belirlenir.

Görünüşte, kromel alümelden biraz farklıdır, ancak kromel, bükülerek kolayca belirlenen alümelden daha serttir ve ayrıca alümel, manyetik olmayan kromelin aksine manyetiktir.