Cách xác định xem cặp nhiệt điện loại B và loại J có bị hỏng không

Việc xác định lỗi của cặp nhiệt điện Loại B và Loại J đòi hỏi phải đánh giá toàn diện khi xem xét các đặc tính vật liệu, môi trường vận hành và phương pháp thử nghiệm của chúng. Nói chung, lỗi cặp nhiệt điện Loại B biểu hiện chủ yếu ở-sự trôi dạt ở nhiệt độ cao, nhiễm bẩn và giòn cũng như tín hiệu yếu, trong khi lỗi cặp nhiệt điện Loại J thường thấy ở hiện tượng đứt gãy do oxy hóa, đoản mạch do ăn mòn và điện thế nhiệt bất thường. Sau đây là một phương pháp có hệ thống để đánh giá:

I. Kiểm tra bề ngoài và kết cấu

1. Cặp nhiệt điện loại B (Bạch kim-Rhodium 30-Bạch kim-Rhodium 6)

Tình trạng ống bảo vệ: Kiểm tra ống bảo vệ corundum hoặc alumina có độ tinh khiết cao- xem có vết nứt, lỗ thủng hoặc dạng bột hay không, đặc biệt là trong các lò nung có nhiệt độ dao động thường xuyên, nơi ứng suất nhiệt có thể dễ dàng gây vỡ.

Quan sát dây: Nếu ống bảo vệ bị hỏng, hãy bóc nó ra và quan sát xem dây rhodium-bạch kim kép có trở nên giòn, đen hay có biểu hiện nhiễm bẩn "rỗ", cho thấy khả năng tiếp xúc với hơi kim loại hoặc lắng đọng cacbon hay không.

Kiểm tra cổng: Kiểm tra xem các thiết bị đầu cuối có bị oxy hóa và đen đi hay không, lớp cách điện của cáp có bị lão hóa hay không và các mối hàn có bị bong ra hay không.

2. Cặp nhiệt điện loại J (Sắt-Constantan)

Quá trình oxy hóa điện cực dương sắt: Kiểm tra cẩn thận xem điện cực dương sắt có-nóng đỏ, rỉ sét hoặc giòn hay không, đặc biệt là sau khi sử dụng kéo dài ở nhiệt độ trên 500 độ vì nó dễ bị oxy hóa và gãy.

Ăn mòn điện cực âm Constantan: Trong môi trường ẩm ướt hoặc chứa-lưu huỳnh, Constantan (đồng-hợp kim niken) dễ bị ăn mòn, biểu hiện dưới dạng bề mặt màu xanh lục hoặc phồng rộp.

Thiết bị đầu cuối: Kiểm tra sự xâm nhập của hơi ẩm có thể gây ăn mòn hoặc đoản mạch tại các thiết bị đầu cuối.

Lưu ý: Cặp nhiệt điện loại J hoạt động tốt hơn các cặp nhiệt điện kim loại cơ bản khác trong việc giảm khí quyển, nhưng nếu phát hiện tín hiệu không ổn định, trước tiên phải kiểm tra quá trình oxy hóa điện cực sắt.

II. Kiểm tra hiệu suất điện

1. Kiểm tra tính liên tục (Dải Ohmmeter vạn năng)

Ngắt kết nối khỏi đồng hồ và đo điện trở giữa hai cực:

Giá trị bình thường: Cả cặp nhiệt điện loại B và loại J phải có giá trị từ vài ohm đến hàng chục ohm (tùy thuộc vào chiều dài và đường kính dây);

Hở mạch: Điện trở vô hạn → Dây cặp nhiệt điện bị đứt, cần thay thế;

Đoản mạch: Điện trở gần 0Ω → Đoản mạch bên trong hoặc ẩm ướt, cần sấy khô hoặc thay thế.

Lưu ý: Cặp nhiệt điện loại B có tín hiệu yếu và dễ bị nối dây kém hơn. Đảm bảo các thiết bị đầu cuối được gắn chặt một cách an toàn.

2. Đo điện thế nhiệt điện (Phương pháp Millivoltmeter)

Sử dụng milivolt có độ chính xác cao-để đo đầu ra tiếp giáp lạnh và so sánh với bảng hiệu chuẩn:

Loại B: Thế năng nhiệt điện lý thuyết ở 1000 độ là khoảng 4,8mV. Nếu giá trị đo được sai lệch hơn ±0,1mV thì có thể thiết bị đã bị lão hóa hoặc bị nhiễm bẩn.

Loại J: Giá trị lý thuyết xấp xỉ 5,0mV ở 100 độ. Nếu nó thấp hơn 4,5mV, điều đó cho thấy dây cặp nhiệt điện đã xuống cấp hoặc bị oxy hóa nghiêm trọng.

Khuyến nghị: Đặt đồng thời cặp nhiệt điện đang thử nghiệm và cặp nhiệt điện mới của cùng một mẫu trong nguồn nhiệt độ không đổi (chẳng hạn như bể dầu) và so sánh chênh lệch đầu ra để xác định xem nó có bị hỏng hay không.

III. Xác minh đo nhiệt độ thực tế

1. So sánh môi trường nhiệt độ không đổi

Lắp cặp nhiệt điện vào nguồn nhiệt độ không đổi ở nhiệt độ đã biết (chẳng hạn như nước sôi ở 100 độ hoặc bể dầu ở 300 độ) và so sánh nó với nhiệt kế điện trở bạch kim tiêu chuẩn:

Nếu chênh lệch nhiệt độ vượt quá phạm vi cấp chính xác (Loại B ± 0,25% t, Loại J ± 2,5 độ) và các lỗi nối dây đã được loại trừ, thì có thể xác định là lỗi.

2. Kiểm tra hệ thống sưởi động

Làm nóng từ từ và ghi lại sự thay đổi thế nhiệt điện:

Nếu tín hiệu không thay đổi hoặc dao động trong quá trình gia nhiệt → tiếp xúc bên trong kém;

Nếu nó không thể trở về 0 sau khi làm mát → hư hỏng do ủ hoặc oxy hóa không thể phục hồi đã xảy ra đối với dây cặp nhiệt điện.

IV. Đặc điểm lỗi trong các tình huống đặc biệt

Bàn	Kịch bản	Đặc điểm lỗi cặp nhiệt điện loại B	Đặc điểm lỗi cặp nhiệt điện loại J
Môi trường oxy hóa nhiệt độ cao-	Độ ổn định lâu dài, nhưng nếu ống bảo vệ bị hỏng, dây cặp nhiệt điện dễ bị nhiễm bẩn và trở nên giòn	Cực âm sắt bị oxy hóa nhanh chóng và tuổi thọ giảm mạnh trên 500 độ.
Giảm khí quyển (H₂, CO)	Dễ bị "làm giòn bạch kim", khiến dây cặp nhiệt điện trở nên giòn và đứt.	Có thể sử dụng bình thường, đây là lợi thế của nó.
Lưu huỳnh-Môi trường chứa/ẩm ướt	Nhạy cảm với ô nhiễm, dễ dàng hình thành điểm eutectic-nóng chảy-thấp	Constantan dễ bị ăn mòn dẫn đến hiện tượng lệch tín hiệu hoặc đoản mạch.
Đi xe đạp nhiệt thường xuyên	Ứng suất nhiệt làm nứt ống bảo vệ, làm lộ dây cặp nhiệt điện	Độ bền cơ học cao và khả năng chống rung mạnh.

Khuyến nghị: Loại B phù hợp với môi trường sạch sẽ,{0}}nhiệt độ cao; Loại J phù hợp với các khu công nghiệp có nhiệt độ trung bình- và-thấp, nhưng nên tránh môi trường oxy hóa và sunfua hóa ở nhiệt độ-cao.