อะไรทำให้เกิดความล้มเหลวของเทอร์โมคัปเปิลในเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE และจะวินิจฉัยได้อย่างไร

เครื่องทำความร้อนแบบจุ่ม PTFE กำลังอ่านอุณหภูมิโดยรอบหรือผันผวนอย่างรวดเร็ว แม้ว่าเครื่องทำความร้อนจะยังปกติอยู่ก็ตาม บ่อยครั้งที่ผู้กระทำผิดคือเทอร์โมคัปเปิลที่ไม่ดี การทำความเข้าใจโหมดความล้มเหลวทั่วไปของเซ็นเซอร์เหล่านี้จะช่วยเร่งการแก้ไขปัญหาและนำกระบวนการกลับมาออนไลน์อีกครั้ง สาเหตุทั่วไปของความล้มเหลวของเทอร์โมคัปเปิลในระบบฮีตเตอร์แบบแช่ PTFE คือวงจรเปิด การดริฟท์ หรือการลัดวงจรที่ปลอก แต่ละโหมดจะมีอาการของตัวเองและต้องใช้วิธีการวินิจฉัยเฉพาะ

วงจรเปิด.
หากสายเทอร์โมคัปเปิลหรือหัวต่อเกิดการแตกหัก อาจส่งผลให้เกิดวงจรเปิดได้ จากประสบการณ์ภาคสนามพบว่าการกัดกร่อนที่จุดเชื่อมต่อเทอร์โมคัปเปิลหรือตามแนวสายไฟทำให้วัสดุเสื่อมสภาพตามเวลา การแตกหักของลวดยังเป็นผลมาจากความล้าทางกลจากการสั่นสะเทือน ซึ่งพบได้ทั่วไปในส่วนประกอบเครื่องทำความร้อนแบบแช่ที่สัมผัสกับการไหลของของไหลหรือการทำงานของปั๊ม ในหลายกรณี การแตกหักเกิดขึ้นที่จุดที่เทอร์โมคัปเปิลหลุดออกจากปลอก PTFE หรือจากการเชื่อมต่อที่ได้รับการดูแลไม่ดี

วงจรเปิดนี้ทำให้คอนโทรลเลอร์เข้าสู่สภาวะเหนื่อยหน่ายขั้นสูง (การอ่านค่าเต็มสเกล) หรือในการกำหนดค่าบางอย่างลดระดับเหนื่อยหน่าย ขณะที่ฮีตเตอร์ยังคงจ่ายกระแสไฟต่อไป ตัวควบคุมจะเตือนทันที นี่เป็นสัญญาณบ่งบอกว่าอุณหภูมิอยู่นอกช่วงการทำงานปกติมาก การวัดความต้านทานช่วยยืนยันข้อบกพร่อง เทอร์โมคัปเปิ้ลที่ดีจะแสดงค่าความต้านทานได้ไม่กี่โอห์ม (โดยปกติจะน้อยกว่า 20 โอห์มสำหรับประเภท J หรือ K) และวงจรเปิดจะมีความต้านทานไม่จำกัด

ดริฟท์
การวินิจฉัยเทอร์โมคัปเปิลแบบดริฟท์อาจละเอียดอ่อนกว่าวงจรเปิดเล็กน้อย การดริฟท์คือความแปรผันคงที่ของแรงเคลื่อนไฟฟ้า (EMF) เอาท์พุตของเทอร์โมคัปเปิล ซึ่งทำให้ตัวควบคุมระบุอุณหภูมิที่แตกต่างจากอุณหภูมิจริงของกระบวนการเล็กน้อย ข้อผิดพลาดนี้เกิดขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และอาจส่งผลให้คุณภาพของกระบวนการลดลงได้

การดริฟท์ในการใช้งานเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE นั้นมีสาเหตุหลายประการ ลวดโลหะผสมอาจเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันได้ โดยเฉพาะเทอร์โมคัปเปิล Type K ในกำมะถันหรือบรรยากาศที่ลดลง ความชื้นที่เข้าสู่ฉนวนแร่ - หากใช้การออกแบบเปลือกโลหะใต้ชั้น PTFE - ทำให้เกิดความผิดพลาดในการแบ่งซึ่งเปลี่ยนแรงเคลื่อนไฟฟ้า การดริฟท์ยังถูกเร่งด้วยการปนเปื้อนทางเคมีของชั้น PTFE โดยของเหลวในกระบวนการที่มีฤทธิ์รุนแรงซึ่งทะลุหรือทำลายชั้น PTFE

จากประสบการณ์ภาคสนามแสดงให้เห็นว่าเทอร์โมคัปเปิลแบบดริฟท์มักจะผ่านการตรวจสอบความต่อเนื่องขั้นพื้นฐาน แต่ไม่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้อง หากต้องการทำการทดสอบแบบควบคุม ให้วางเซ็นเซอร์ในอ่างที่มีอุณหภูมิคงที่ที่ทราบ (อ่างน้ำแข็งที่ 0 C หรือน้ำเดือดที่ 100 C ขึ้นอยู่กับระดับความสูง) และเปรียบเทียบเอาต์พุตมิลลิโวลต์กับตารางเทอร์โมคัปเปิลทั่วไป การพิสูจน์การเบี่ยงเบนคือการเปลี่ยนแปลงใดๆ ที่เกินกว่าพิกัดความเผื่อที่อนุญาต (เช่น ±2 องศาสำหรับเซ็นเซอร์เกรดมาตรฐาน-)

ฝัก (ทางแยกสายดิน) สั้นถึง
โหมดความล้มเหลวทั่วไปอีกโหมดหนึ่งคือช่องไฟฟ้าที่ไม่คาดคิดระหว่างสายเทอร์โมคัปเปิลและปลอกโลหะ ในเทอร์โมคัปเปิลหัวต่อ-ที่ออกแบบอย่างดี- จุดเชื่อมต่อหนึ่งจุดจะเชื่อมโยงกับปลอกอย่างจงใจเพื่อการตอบสนองที่รวดเร็วยิ่งขึ้น แต่หากสายไฟสัมผัสกับปลอกในตำแหน่งที่สอง เนื่องจากการพังทลายของฉนวน การเสียดสี หรือความล้มเหลวของ PTFE ก็จะเกิดจุดเชื่อมต่อแบบขนานขึ้น

การเชื่อมต่อแบบขนานนี้ทำให้การอ่านอุณหภูมิเฉลี่ยไม่เป็นทั้งอุณหภูมิกระบวนการจริงหรืออุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อที่ต้องการ คอนโทรลเลอร์สามารถให้ค่าที่ฟังดูน่าเชื่อถือ แต่ไม่สอดคล้องกับสถานการณ์จริง อาการที่เห็นได้ชัดคือการอ่านค่าอุณหภูมิจะเปลี่ยนไปโดยไม่คาดคิดหากเกิดการสั่นสะเทือนหรือหากเครื่องทำความร้อนถูกย้ายตำแหน่ง คุณสามารถทดสอบการลัดวงจรที่ไม่พึงประสงค์ได้โดยการวัดความต้านทานจากสายเทอร์โมคัปเปิลแต่ละเส้นถึงปลอก และมองหาค่าความต้านทานต่ำ (ไม่รวมจุดเชื่อมต่อจุดเดียว)

วิธีการวินิจฉัยความล้มเหลวของเทอร์โมคัปเปิลในระบบฮีตเตอร์แบบจุ่ม PTFE
เทคนิคการวินิจฉัยที่เป็นระบบช่วยลดเวลาหยุดทำงานและการเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนที่ใช้งานได้โดยไม่จำเป็น หากคุณคิดว่าเทอร์โมคัปเปิ้ลของคุณไม่ดี นี่คือสิ่งที่คุณควรทำ

การตรวจสอบด้วยสายตา
ส่วนแรกของกระบวนการคือการประเมินเทอร์โมคัปเปิลและสายไฟด้วยสายตาอย่างครอบคลุม สังเกตสัญญาณของการกัดกร่อนที่ขั้วต่อเชื่อมต่อ หรือการเปลี่ยนสีของปลอก PTFE หรือการเสื่อมสภาพทางกลบริเวณส่วนโค้งและแคลมป์ สกรูขั้วต่อหรือหมุดขั้วต่อที่หลวมมักพบบ่อยและแก้ไขได้ง่าย

การตรวจสอบความต้านทาน
ตั้งดิจิตอลมัลติมิเตอร์เป็นสเกลโอห์มเพื่อวัดความต้านทาน เทอร์โมคัปเปิลควรอ่านค่าได้ 2-3 โอห์ม ซึ่งโดยปกติจะต่ำกว่า 20 โอห์มสำหรับเซนเซอร์ Type J และ K ทั่วไป วงจรเปิด (การอ่านค่าไม่จำกัดหรือโอเวอร์โหลด) หมายถึงสายไฟที่เสียหายหรือทางแยกที่สึกกร่อน สำหรับหัวต่อแบบมีสายดิน- การอ่านค่าศูนย์หรือใกล้ศูนย์โอห์มมากระหว่างสายเทอร์โมคัปเปิลและปลอกอาจบ่งบอกถึงการลัดวงจรจากปลอกโดยไม่ได้ตั้งใจ ในขณะที่จุดเดียวของการตั้งใจกราวด์ถือเป็นเรื่องปกติ แนวต้านของช่องนั้นควรต่ำมากแต่สม่ำเสมอ

การวัดเอาต์พุตมิลลิโวลต์
เพื่อวินิจฉัยการเบี่ยงเบน เทอร์โมคัปเปิลจะถูกถอดออกจากตัวควบคุม และเอาต์พุตมิลลิโวลต์จะถูกตรวจสอบที่อุณหภูมิอ้างอิงที่ทราบ อ่างน้ำแข็ง (0 องศา / 32 องศา F) ให้ค่าอ้างอิงคงที่ 0 mV สำหรับ Type J และ K ที่ 100 องศา (212 องศา F) Type J สร้าง ~5.27 mV และ Type K ~4.10 mV การเบี่ยงเบนที่มากกว่าเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ของเซ็นเซอร์บ่งชี้ถึงการเบี่ยงเบน การทดสอบนี้ยังจะจับการเปิดเป็นระยะๆ ซึ่งจะปรากฏขึ้นเมื่อมีการเคลื่อนย้ายหรือให้ความร้อนเซ็นเซอร์เท่านั้น

บทสรุป
โหมดความล้มเหลวหลักสามโหมดสำหรับเทอร์โมคัปเปิลในเครื่องทำความร้อนแบบแช่ PTFE คือวงจรเปิดเนื่องจากการกัดกร่อนหรือการสั่นสะเทือน การเคลื่อนตัวเนื่องจากความชื้นเข้าหรือออกซิเดชัน และลัดวงจรเนื่องจากฉนวนพังทลาย แต่ละโหมดมีการตอบสนองที่เป็นลักษณะเฉพาะ วงจรเปิดทำให้เกิดความเหนื่อยหน่าย ออฟเซ็ตเล็กๆ ทำให้เกิดการเบี่ยงเบน ข้อบกพร่องที่สั้น-ถึง-ของปลอกทำให้เกิดค่าเฉลี่ยที่ไม่คาดคิด การตรวจสอบด้วยสายตา การวัดความต้านทาน และการทดสอบเอาท์พุตมิลลิโวลต์ เป็นวิธีการวินิจฉัยที่เป็นระบบเพื่อระบุสาเหตุที่แท้จริงได้อย่างแม่นยำ การสอบเทียบและการตรวจสอบเทอร์โมคัปเปิลเป็นประจำจะป้องกันความล้มเหลวที่ไม่คาดคิด และรักษาคุณภาพของกระบวนการ และหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนในการใช้งานการทำความร้อนที่สำคัญ