Jak przeprowadzić wyżarzanie termopar z metali szlachetnych

Wyżarzanie to kluczowy etap zapewniający dokładność pomiaru temperatury i-długoterminową stabilność termopar z metali szlachetnych. Eliminuje przede wszystkim naprężenia wewnętrzne powstające podczas obróbki plastycznej na zimno lub-wysokiej temperaturze, poprawia strukturę metalograficzną, ulatnia zanieczyszczenia powierzchniowe i ujednolica skład stopu. Prawidłowe wyżarzanie znacznie wydłuża żywotność termopary, szczególnie odpowiednie dla termopar z metali szlachetnych typu S (platyna-rod 10-platyna), typu R (platyna-rod 13-platyna) i typu B (platyna-rod 30-platyna-rod 6).

I. Obróbka-przed wyżarzaniem: czyszczenie

Przed wyżarzaniem elektrody termopary należy dokładnie oczyścić z substancji organicznych, tlenków i zanieczyszczeń:

Marynowanie kwasem

Zwiń elektrody termopary w okrąg o średnicy około 80 mm i zanurz je w 30–50% rozcieńczonym kwasie solnym lub rozcieńczonym kwasie azotowym na 1 godzinę. W razie potrzeby gotować przez 15 minut (tylko kwas solny).

Po wytrawieniu kwasem należy kilkakrotnie płukać wodą destylowaną, aż do całkowitego usunięcia pozostałości kwasu.

**Czyszczenie tetraboranem sodu (lub boraksem)**

Zawiesić termoelektrodę na wsporniku pod kątem około 30 stopni i podgrzać ją do temperatury 1100-1150 stopni.

Skontaktować koniec odniesienia termoelektrody z blokiem tetraboranu sodu, stopić go i pozwolić, aby spłynął po elektrodzie. Powtórz ten proces kilka razy, aż powierzchnia będzie miała metaliczny połysk.

Po oczyszczeniu ponownie zanurz termoelektrodę w wodzie destylowanej i gotuj do całkowitego rozpuszczenia pozostałych substancji szklistych.

II. Główne metody wyżarzania

1. Wyżarzanie elektryczne (odpowiednie do-obróbki na miejscu lub obróbki wstępnej)

Kroki operacyjne:

Wyczyszczoną termoelektrodę wyprostuj odtłuszczoną watą nasączoną bezwodnym alkoholem i zawieś ją na dedykowanym wsporniku (jak pokazano na rysunku 1), zachowując kąt około 30 stopni pomiędzy obiema elektrodami, aby zmniejszyć naprężenia.

Powoli dostosuj prąd, aby ogrzać termoelektrodę do określonej temperatury i utrzymuj ją w tej temperaturze przez określony czas (patrz tabela poniżej).

Po przytrzymaniu powoli zmniejsz prąd do zera, aby uniknąć szybkiego ochłodzenia i wygenerowania nowego naprężenia.

Typowe parametry wyżarzania (termopara o średnicy 0,5 mm):

Uwaga: temperaturę można kontrolować poprzez regulację prądu lub można zastosować pirometr optyczny do monitorowania temperatury jasności i korygowania jej do rzeczywistej temperatury w oparciu o emisyjność (emisyjność stopu platyny-rodu wynosi około 0,30 ~ 0,33).

Zalety: Proste wyposażenie, łatwa obsługa, równomierne ogrzewanie wzdłuż kierunku wzdłużnego elektrody.

Wady: Promieniowa nierówność temperatury spowodowana wpływem powietrza, lotność metalu, potencjalnie zmieniająca się kompozycja powierzchni.

2. Piec do wyżarzania (odpowiedni do-precyzyjnej obróbki wstępnej kalibracyjnej)

Procedura operacyjna:

Po wyżarzeniu prądem elektrycznym elektrodę grzejną należy włożyć do czystej, izolującej tulejki ceramicznej z oznaczeniami polaryzacji.

Umieścić go w specjalnym piecu do wyżarzania rurowego, upewniając się, że odcinek oddalony o co najmniej 400 mm od końca pomiarowego mieści się w jednolitym zakresie temperatur (1100±20) stopni.

Utrzymuj piec w tej temperaturze przez 2 godziny, następnie powoli schłódź go do temperatury pokojowej (zaleca się kontrolowanie szybkości chłodzenia przy spadku o 100 ~ 200 stopni na godzinę).

Zalety: Elektroda grzewcza jest nagrzewana bardziej równomiernie, skutecznie eliminując naprężenia mechaniczne powstające podczas wprowadzania rurki.

Wady: Może występować nierówny rozkład temperatury wzdłuż kierunku wzdłużnego elektrody; optymalne wyniki osiąga się, gdy stosuje się je w połączeniu z wyżarzaniem prądem elektrycznym.

III. Łączona strategia wyżarzania: najlepsza praktyka

Aby osiągnąć optymalne wyniki wyżarzania, zaleca się łączone podejście polegające na „wyżarzaniu elektrycznym, a następnie wyżarzaniu piecowym”:

Po pierwsze, wyżarzanie elektryczne usuwa zanieczyszczenia powierzchniowe i początkowo łagodzi naprężenia;

Następnie w piecu do wyżarzania osiąga się ostateczną stabilizację mikrostruktury w jednolitym polu temperaturowym;

Przez cały proces należy unikać używania narzędzi zawierających metale żelazne lub nieszlachetne do kontaktu z termoparami, aby zapobiec zanieczyszczeniu.

Zgodnie z przepisami uzupełniającymi Międzynarodowej Skali Temperatur IPTS-68, przewody termopar z metali szlachetnych należy całkowicie wyżarzać powyżej 1100 stopni, a po montażu należy je ponownie podgrzać do temperatury co najmniej 1100 stopni do czasu ustabilizowania się siły elektromotorycznej.

IV. Środki ostrożności

Precyzyjna kontrola temperatury ma kluczowe znaczenie: Nadmierna temperatura może prowadzić do gruboziarnistych ziaren i łamliwości; niewystarczająca temperatura uniemożliwi wystarczające odtworzenie struktury metalograficznej.

Powolne chłodzenie jest niezbędne: szybkie chłodzenie jest zabronione, aby zapobiec powstawaniu nowych naprężeń termicznych.

Czyste środowisko ma kluczowe znaczenie: środowisko pracy powinno być wolne od kurzu-i oleju-, aby uniknąć wtórnego skażenia.

Regularne wyżarzanie: Zaleca się przeprowadzanie wyżarzania przed każdą kalibracją lub po dłuższym użytkowaniu, aby zapewnić stałą wydajność termoelektryczną.