Các lỗi thường gặp của nhiệt kế điện trở bạch kim chống ăn mòn-có vỏ bọc-teflon là gì

Nhiệt kế điện trở bạch kim chống ăn mòn Teflon (PTFE)-có vỏ bọc-được sử dụng rộng rãi trong các môi trường ăn mòn như công nghiệp hóa chất, dược phẩm và thực phẩm. Các lỗi của chúng chủ yếu xuất phát từ lỗi nguyên vẹn của vỏ bọc, suy giảm lớp cách điện và hư hỏng do ứng suất cơ học, chứ không phải do bản thân lõi bạch kim.

 

I. Thiệt hại cơ học và khả năng xuyên thấu của vỏ bọc

Vết nứt hoặc mòn vỏ bọc: Dưới sự rung động, áp lực lắp đặt hoặc điều kiện-áp suất cao, vỏ bọc PTFE dễ bị nứt hoặc trầy xước vi-, cho phép các phương tiện ăn mòn (chẳng hạn như axit, kiềm và dung môi hữu cơ) xâm nhập vào bên trong, tiếp xúc trực tiếp với dây hoặc dây dẫn bạch kim, bắt đầu ăn mòn điện hóa và gây ra giá trị điện trở cao bất thường hoặc lệch.

Lỗi bịt kín: Sự lão hóa, lỏng lẻo hoặc giãn nở và co lại do nhiệt của miếng đệm ở các kết nối ren hoặc mặt bích có thể làm cho khe hở mở rộng, cho phép hơi ẩm hoặc hơi ăn mòn xâm nhập, dẫn đến quá trình oxy hóa các đầu cực hoặc đoản mạch bên trong, biểu hiện là tín hiệu đầu ra nhảy vọt, về 0 hoặc vô cực.

-Làm mềm ở nhiệt độ cao: Hoạt động kéo dài trên 250 độ (vượt quá giới hạn trên của độ ổn định của PTFE) sẽ khiến vỏ bọc mềm và biến dạng, mất khả năng bảo vệ cơ học, đẩy nhanh quá trình lão hóa của các bộ phận bên trong và thậm chí dẫn đến uốn cong và gãy đầu dò.

Tình huống điển hình: Tác động của tia nước áp suất cao-trong quá trình làm sạch lò phản ứng hóa học và sự tuần hoàn hơi nước lặp đi lặp lại trong máy tiệt trùng dược phẩm là điều kiện có nguy cơ-nguy cơ cao cho sự xâm nhập của vỏ bọc.

 

II. Giảm điện trở cách điện và lỗi điện

Insulation Deterioration: Although PTFE has excellent insulation properties, under long-term thermal cycling, humid, or polluted environments, its surface may absorb moisture or oil, causing the insulation resistance to drop from >100MΩ đến<1MΩ, leading to signal interference or measurement errors.

Quá trình oxy hóa dây dẫn: Nếu đầu nối dây dẫn của nhiệt kế điện trở bạch kim ba{0}}dây hoặc bốn{1}}dây không được mạ bạc- hoặc vàng-, thì chúng dễ bị oxy hóa trong môi trường-nhiệt độ cao và độ ẩm-cao, làm tăng điện trở tiếp xúc, gây ra lỗi bù ba-dây và dẫn đến chỉ số nhiệt độ cao hơn.

Lỗi nối đất: Hư hỏng vỏ bọc có thể khiến đầu dò kim loại vô tình dẫn điện với vỏ thiết bị, tạo thành vòng nối đất. Điều này-làm đoản mạch tín hiệu đo xuống điện thế nối đất, dẫn đến số đọc của thiết bị thấp bất thường hoặc không có số đọc.

Cơ sở tiêu chuẩn: IEC 60751:2022 yêu cầu rõ ràng rằng khả năng cách điện của nhiệt kế điện trở bạch kim chống ăn mòn-ở 25 độ phải lớn hơn hoặc bằng 100MΩ; nếu không, nó được coi là không đủ tiêu chuẩn.

 

III. Hư hỏng thành phần bên trong và hư hỏng cấu trúc

Đứt dây bạch kim: Mặc dù vỏ bọc PTFE có tính linh hoạt tốt nhưng bị uốn cong quá mức trong quá trình lắp đặt (bán kính cong<50mm) or continuous vibration can easily cause fatigue fracture of the extremely fine platinum wire (Φ0.03–0.07mm), resulting in infinite resistance.

Khử mối nối hàn: Các mối hàn giữa dây bạch kim và dây dẫn có thể bị lỏng do áp lực nhiệt lặp đi lặp lại, đặc biệt là trong các hệ thống có chu kỳ khởi động{0}}dừng thường xuyên, dẫn đến tiếp xúc kém và chỉ số nhiệt độ không ổn định.

Độ ẩm trong chất độn: Nếu bột oxit magie lấp đầy vỏ bọc bị ẩm, nó sẽ làm giảm hiệu suất cách nhiệt và đẩy nhanh quá trình ăn mòn kim loại. Điều này thường xảy ra ở các cảm biến được bảo quản trong thời gian dài trong bao bì không được niêm phong.

 

IV. Đề xuất chẩn đoán và phòng ngừa lỗi

Bảng: Hiện tượng lỗi	Nguyên nhân có thể	Phương pháp chẩn đoán nhanh
Đọc nhiệt độ cao	Oxy hóa chì, tăng điện trở tiếp xúc	Đo điện trở giữa các dây dẫn bằng đồng hồ vạn năng và so sánh với giá trị danh nghĩa (ví dụ: 100Ω cho Pt100 ở 0 độ)
Đọc nhiệt độ thấp hoặc bằng không	Hư hỏng vỏ bọc, ngắn mạch, nối đất	Đo điện trở cách điện của đầu dò với mặt đất;<1MΩ is abnormal
Tín hiệu nhảy, trục trặc	Rung gây tiếp xúc kém, nhiễu điện từ	Kiểm tra độ kín của các cực và xem dây bảo vệ có được nối đất tại một điểm không
Sức đề kháng vô hạn	Dây bạch kim đứt, hở mạch	Đo trực tiếp hai đầu điện trở bạch kim bằng đồng hồ vạn năng; giá trị bình thường phải là 100–138Ω (0–100 độ)

Các biện pháp phòng ngừa:

Tránh uốn cong sắc nét trong quá trình cài đặt; bán kính uốn cong Lớn hơn hoặc bằng 50mm; Thường xuyên kiểm tra tính nguyên vẹn của vỏ bọc bằng máy dò rò rỉ tia lửa điện 12kV; Sử dụng PFA (perfluoroalkoxy) thay vì PTFE, có khả năng chịu nhiệt độ lên tới 260 độ và khả năng chống thấm vượt trội; Trong môi trường ăn mòn, hãy ưu tiên các sản phẩm có cấu trúc-vỏ kép (thép không gỉ + PTFE).