Was verursacht einen vorzeitigen Ausfall des Thermoelements?

Thermoelemente sind Geräte aus Metalllegierungen, die bei Hitzeeinwirkung elektrischen Strom erzeugen. Durch Messung dieses Stroms kann er als Temperaturmesser verwendet werden. Thermoelemente werden beispielsweise häufig als Regler in Haushaltsöfen eingesetzt. Thermoelemente sind als Festkörpervorrichtungen relativ elastisch; Ein vorzeitiger Ausfall beruht im Allgemeinen auf einer Kombination von Problemen.

Da eine Temperaturänderung über lange Zeiträume zu einer geringfügigen Größenänderung führt, treten diese konstanten Expansionszyklen auf und Kontraktion kann "Metallermüdung" verursachen. Mit anderen Worten, das Thermoelement wird immer weniger elastisch, bis es schließlich bricht. Dieser Vorgang kann erkannt werden, indem das Thermoelement auf ungewöhnliche Messwerte überwacht wird, insbesondere wenn es sich in einer Umgebung befindet, in der es wiederholter Hitzebelastung oder extremen Temperaturen ausgesetzt ist.

Wenn das Thermoelement eine versiegelte Umgebung ist, wie sie in Ultrahochtemperatur-Überwachungsgeräten verwendet wird, kann keine Die Exposition gegenüber der Atmosphäre kann natürliche Zerfallsprozesse verschlimmern und zu einem vorzeitigen Thermoelement führen Fehler. Sauerstoff in der Umgebung reagiert mit dem reinen Metall des Thermoelements und macht die Drähte dünner und möglicherweise spröder: Wenn die Oxidation schlechter wird, setzt sie das Thermoelement immer mehr aus Attacke. Schon eine geringe Menge Sauerstoff kann Probleme verursachen. Daher sollte die Umgebung eines versiegelten Thermoelements regelmäßig überprüft werden, um sicherzustellen, dass es nicht beeinträchtigt wurde.

Selbst wenn das Thermoelement nicht sehr empfindlich gegen atmosphärisches Eindringen ist (wie es mit Helium gefüllte Thermoelemente der Fall sind), kann es durch Verunreinigungen vorzeitig beschädigt werden. Schwefel ist besonders problematisch für Thermoelemente aus reinem Nickel; bei hohen Temperaturen reagiert es mit dem Nickel unter Bildung von Nickelsulfid. Viele Probleme, die zu einem vorzeitigen Ausfall des Thermoelements führen - einschließlich Metallermüdung - können durch Verunreinigungen verschlimmert werden im Thermoelement, verursacht entweder während des Herstellungsprozesses oder durch Benutzerfehler bei der Installation oder Handhabung des Gerät.

Eine der Hauptursachen für einen vorzeitigen Ausfall des Thermoelements ist einfach eine schlechte Installation, die jedes andere Problem noch verschlimmern kann. Thermoelemente müssen präzise platziert und geschützt werden. Andernfalls können sie Belastungen ausgesetzt sein, die über ihre Konstruktionstoleranzen hinausgehen, oder sie können mit Chemikalien in Kontakt gebracht werden, die die Wirksamkeit oder Festigkeit ihrer Materialien verringern. Dies gilt insbesondere für Heimthermoelemente, die häufig in Ofenräumen aufgestellt werden, denen die Sauberkeit und Gleichmäßigkeit eines wissenschaftlichen Labors fehlt.