Bežné režimy zlyhania termočlánkov a priemyselné riešenia preventívnej údržby
Porucha merania teploty termočlánkov v priemyselnej prevádzke sa často nesprávne posudzuje ako chyba systému riadenia teploty zariadenia. V skutočnosti väčšina abnormálnych teplotných spätných väzieb, posunu dát a problémov s prerušením signálu pochádza skôr zo starnutia termočlánku, štrukturálneho poškodenia a zlyhania inštalácie než z chýb programu regulátora. Zvládnutie typických režimov zlyhania termočlánkov a cielené stratégie údržby môžu účinne znížiť neočakávané prestoje zariadení a zlepšiť stabilitu výroby.
Dlhodobá{0}}prevádzka pri vysokých{1}}teplotách, mechanické vibrácie, erózia dielenského prachu a olejovej hmly a neprimerané usporiadanie inštalácie spôsobia rôzne typy útlmu výkonu termočlánku. Zhrnutie bežných typov priemyselných porúch a zodpovedajúcich funkcií včasného varovania pomáha realizovať predbežnú{3}}údržbu a vyhnúť sa náhlemu vypnutiu pri poruche.
|
Typ poruchy |
Typický fenomén |
Hlavná príčina |
Účinné preventívne opatrenie |
|---|---|---|---|
|
Posun údajov o teplote |
Zobrazená teplota postupne vyššia alebo nižšia ako skutočná hodnota |
Snímanie oxidácie drôtu a útlmu výkonu materiálu |
Pravidelná kalibrácia a výber-kvalitných zliatinových materiálov |
|
Prerušované odpojenie signálu |
Zobrazenie teploty prudko vyskočí alebo sa vráti na nulu |
Zlomenie vnútorného drôtu spôsobené-dlhodobou únavou z vibrácií |
Inštalácia na zamedzenie vibrácií a flexibilná ochranná konštrukcia |
|
Poškodenie korózie ochrannej trubice |
Hrdza, perforácia a vnútorné hromadenie prachu |
Dielenský olejový opar a erózia korozívnych plynov |
Konfigurácia materiálu plášťa-odolného voči korózii |
|
Zvýšenie teplotnej hysterézie |
Pomalá teplotná odozva a vážne oneskorenie |
Tepelná odolnosť proti usadzovaniu uhlíka na povrchu a nečistotám |
Pravidelné čistenie povrchu a odstraňovanie nečistôt |
Posun teploty je najskrytejším spôsobom zlyhania termočlánku. Porucha nespôsobí priame vypnutie zariadenia, ale nepretržitá odchýlka teplotných údajov povedie k nekvalifikovanej kvalite spracovania produktu. Podľa priemyselných štatistických údajov termočlánky pracujúce vo vysokoteplotnom oxidačnom prostredí viac ako 3 000 hodín spôsobia zjavný jav starnutia materiálu a odchýlka termoelektrického potenciálu presiahne 3 stupne, čo nemôže spĺňať požiadavky na presnosť výroby. Pravidelná kalibrácia teploty a výmena časovania senzorov starnutia sú účinnými metódami zlepšovania.
K prerušovanému odpojeniu signálu väčšinou dochádza v zariadeniach s intenzívnymi vibráciami-, ako sú automatické baliace stroje a piestové formy. Dlhodobé-mechanické vibrácie spôsobujú únavové poškodenie vnútorných snímacích drôtov a zváracích bodov. Na rozdiel od náhlych porúch úplného odpojenia vedie únavové poškodenie k občasnému prerušeniu signálu, ktoré je ťažké odstrániť. Rozumné upevnenie a flexibilná ochrana kabeláže môže tlmiť namáhanie spôsobené vibráciami a znižovať pravdepodobnosť únavového zlyhania.
Korózia ochrannej trubice a hromadenie nečistôt sú bežné chyby v zložitých dielenských prostrediach. Olejová hmla, prach a vlhkosť vo vzduchu priľnú k ochrannému plášťu termočlánku a vytvárajú vrstvy tepelného odporu a korózne vrstvy. Na jednej strane spomaľuje rýchlosť odozvy na teplotu a zvyšuje teplotnú hysterézu; na druhej strane koroduje kovový plášť a preniká do interiéru, kde znečisťuje izolačné materiály, čo spôsobuje pokles izolačného výkonu. Pravidelné čistenie povrchu a cielená konfigurácia nerezových alebo antikoróznych ochranných návlekov{3} môže tieto problémy efektívne vyriešiť.
Podľa praktických skúseností s údržbou je väčšina porúch termočlánkov spôsobená kumulatívnou environmentálnou eróziou a nie chybami kvality produktu. Zavedenie mechanizmu pravidelnej kontroly a údržby môže výrazne predĺžiť životnosť snímača a zachovať dlhodobú-stabilitu systému regulácie teploty.
Schémy cielenej ochrany a údržby možno formulovať podľa prevádzkového prostredia zariadenia, intenzity vibrácií a teplotného rozsahu, aby sa eliminovali skryté nebezpečenstvá zlyhania monitorovania teploty.
