Kako izvajati žarjenje na termočlenih iz plemenitih kovin

Žarjenje je ključni korak pri zagotavljanju natančnosti merjenja temperature in dolgoročne -stabilnosti termoelementov iz plemenitih kovin. Predvsem odpravlja notranje napetosti, ki nastanejo po hladni obdelavi ali uporabi pri visokih-temperaturah, izboljša metalografsko strukturo, izhlapi površinske nečistoče in homogenizira sestavo zlitine. Pravilno žarjenje znatno podaljša življenjsko dobo termoelementa, še posebej primerno za termoelemente iz plemenitih kovin tipa S (platina-rodij 10-platina), tip R (platina-rodij 13-platina) in tip B (platina-rodij 30-platina-rodij 6).

I. Pred-obdelava pred žarjenjem: Čiščenje

Pred žarjenjem je treba elektrode termočlena temeljito očistiti, da odstranimo organske snovi, okside in onesnaževalce:

Kislo luženje

Elektrode termočlena zvijte v krog s premerom približno 80 mm in jih za 1 uro potopite v 30–50 % razredčeno klorovodikovo kislino ali razredčeno dušikovo kislino. Po potrebi pustimo vreti 15 minut (samo klorovodikova kislina).

Po kislem luženju večkrat sperite z destilirano vodo, dokler popolnoma ne odstranite ostankov kisline.

**Čiščenje z natrijevim tetraboratom (ali boraksom)**

Termoelektrodo obesite na nosilec pod kotom približno 30 stopinj in jo segrejte na 1100-1150 stopinj.

Dotaknite se referenčnega konca termoelektrode z blokom natrijevega tetraborata, ga stopite in pustite, da teče po elektrodi. Ta postopek večkrat ponovite, dokler površina ne pokaže kovinskega leska.

Po čiščenju termoelektrodo ponovno potopimo v destilirano vodo in zavremo, da se morebitne preostale steklaste snovi popolnoma raztopijo.

II. Glavne metode žarjenja

1. Električno žarjenje (primerno za-na kraju samem ali predhodno obdelavo)

Koraki delovanja:

Očiščeno termoelektrodo poravnajte z razmaščeno vato, namočeno v brezvodnem alkoholu, in jo obesite na namenski nosilec (kot je prikazano na sliki 1), tako da ohranite kot približno 30 stopinj med elektrodama, da zmanjšate napetost.

Počasi prilagodite tok, da se termoelektroda segreje na določeno temperaturo in jo nekaj časa držite pri tej temperaturi (glejte spodnjo tabelo).

Po zadrževanju počasi zmanjšajte tok na nič, da se izognete hitremu ohlajanju in nastanku nove napetosti.

Tipični parametri žarjenja (termočlen s premerom 0,5 mm):

Opomba: temperaturo je mogoče nadzorovati s prilagoditvijo toka ali pa uporabiti optični pirometer za spremljanje svetlobne temperature in jo popraviti na pravo temperaturo na podlagi emisijske sposobnosti (emisivnost platina-rodijeve zlitine je približno 0,30~0,33).

Prednosti: Enostavna oprema, enostavno upravljanje, enakomerno segrevanje vzdolž vzdolžne smeri elektrode.

Slabosti: Radialna temperaturna neenakomernost zaradi vpliva zraka, hlapnost kovine, potencialna sprememba sestave površine.

2. Peč za žarjenje (primerna za visoko{1}}natančno predobdelavo kalibracije)

Delovni postopek:

Po žarjenju z električnim tokom vstavite grelno elektrodo v čist, izolacijski keramični tulec z oznakami polaritete.

Postavite ga v namensko cevasto žarilno peč, pri čemer zagotovite, da je del vsaj 400 mm od merilnega konca v enotnem temperaturnem območju (1100±20) stopinj.

Peč držite pri tej temperaturi 2 uri, nato jo počasi ohladite na sobno temperaturo (priporočljivo je, da se hitrost ohlajanja nadzoruje pri zmanjšanju 100 ~ 200 stopinj na uro).

Prednosti: Grelna elektroda prejme bolj enakomerno segrevanje, kar učinkovito odpravlja mehanske obremenitve, ki nastanejo med vstavljanjem cevi.

Slabosti: lahko pride do neenakomerne porazdelitve temperature vzdolž vzdolžne smeri elektrode; optimalni rezultati so doseženi, če se uporablja v povezavi z žarjenjem z električnim tokom.

III. Kombinirana strategija žarjenja: najboljša praksa

Za doseganje optimalnih rezultatov žarjenja se priporoča kombinirani pristop "električnega žarjenja, ki mu sledi žarjenje v peči":

Prvič, električno žarjenje odstrani površinske nečistoče in na začetku razbremeni napetost;

Nato je dosežena končna stabilizacija mikrostrukture v kalilni peči znotraj enakomernega temperaturnega polja;

Med celotnim postopkom se izogibajte uporabi orodij, ki vsebujejo železo ali navadne kovine, za stik s termočleni, da preprečite kontaminacijo.

V skladu z dodatnimi predpisi mednarodne temperaturne lestvice IPTS-68 je treba žice termoelementov iz plemenitih kovin popolnoma žariti nad 1100 stopinjami, po montaži pa jih je treba ponovno segreti na vsaj 1100 stopinj, dokler se elektromotorna sila ne stabilizira.

IV. Previdnostni ukrepi

Natančen nadzor temperature je ključnega pomena: Previsoka temperatura lahko povzroči groba zrna in krhkost; nezadostna temperatura bo preprečila zadostno obnovitev metalografske strukture.

Počasno ohlajanje je bistvenega pomena: hitro ohlajanje je prepovedano, da preprečimo nastanek nove toplotne obremenitve.

Čisto okolje je bistvenega pomena: delovno okolje mora biti brez prahu-in olja-, da preprečite sekundarno onesnaženje.

Redno žarjenje: Priporočljivo je, da pred vsako kalibracijo ali po dolgotrajni uporabi opravite žarjenje, da zagotovite dosledno termoelektrično delovanje.