Quali sono le cause dell'errore prematuro della termocoppia?

Le termocoppie sono dispositivi che utilizzano leghe metalliche che producono una corrente elettrica quando sono soggette al calore - la misurazione di questa corrente ne consente l'utilizzo come indicatore di temperatura. Le termocoppie sono spesso utilizzate come regolatori nelle fornaci domestiche, ad esempio. Come dispositivi a stato solido, le termocoppie sono relativamente resistenti; l'insuccesso prematuro generalmente deriva da una combinazione di problemi.

Poiché un cambiamento di temperatura provoca una leggera variazione delle dimensioni per lunghi periodi di tempo, questi cicli costanti di espansione e la contrazione può causare "affaticamento del metallo". In altre parole, la termocoppia diventa sempre meno resistente fino a quando non si rompe. Questo processo può essere rilevato monitorando la termocoppia per letture insolite, soprattutto se si trova in un ambiente in cui è soggetto a stress termici ripetuti o temperature estreme.

Se la termocoppia è un ambiente sigillato, come viene utilizzato nei dispositivi di monitoraggio della temperatura ultra alta, qualsiasi l'esposizione all'atmosfera può esacerbare i processi di decadimento naturale, portando a una termocoppia prematura fallimento. L'ossigeno nell'ambiente reagisce con il metallo puro della termocoppia, rendendo i fili più sottili e potenzialmente più fragile: man mano che l'ossidazione peggiora, espone sempre di più la termocoppia attacco. Anche una piccola quantità di ossigeno può causare problemi, quindi una termocoppia sigillata dovrebbe controllare regolarmente l'ambiente per assicurarsi che non sia stata compromessa.

Anche se la termocoppia non è molto sensibile alle intrusioni atmosferiche (come lo sono le termocoppie piene di elio), può essere prematuramente danneggiata da contaminanti. Lo zolfo è particolarmente problematico per le termocoppie realizzate con nichel puro; alle alte temperature, reagisce con il nichel per formare solfuro di nichel. Molti problemi che portano al guasto prematuro della termocoppia - inclusa la fatica del metallo - possono essere aggravati dalle impurità nella termocoppia, causata durante il processo di produzione o da un errore dell'utente durante l'installazione o la gestione di dispositivo.

Una delle principali cause di guasto prematuro della termocoppia è semplicemente una cattiva installazione, che può peggiorare qualsiasi altro problema. Le termocoppie devono essere posizionate e protette con precisione. Altrimenti, potrebbero essere soggetti a stress oltre le loro tolleranze di progettazione o potrebbero essere messi in contatto con sostanze chimiche che riducono l'efficacia o la resistenza dei loro materiali. Ciò è particolarmente vero per le termocoppie domestiche, che vengono spesso collocate nei locali delle fornaci che non hanno la pulizia e l'uniformità di un laboratorio scientifico.