Hva er årsaken til for tidlig svikt i termoelementet?

Termoelementer er enheter som bruker metalllegeringer som produserer en elektrisk strøm når de blir utsatt for varme - ved å måle denne strømmen kan den brukes som temperaturmåler. Termoelementer brukes ofte som regulatorer i hjemmeovner. Som faststoffinnretninger er termoelementer relativt spenstige; for tidlig svikt kommer vanligvis fra en kombinasjon av problemer.

Fordi en endring i temperaturen resulterer i en liten variasjon i størrelse over lengre tid, er disse stadige ekspansjonssykluser og sammentrekning kan forårsake "metalltretthet." Med andre ord blir termoelementet mindre og mindre spenstig til det til slutt går i stykker. Denne prosessen kan oppdages ved å overvåke termoelementet for uvanlige målinger, spesielt hvis det er i et miljø der det er utsatt for gjentatt varmestress eller ekstreme temperaturer.

Hvis termoelementet er et forseglet miljø, som det brukes i overvåkingsenheter med ultrahøy temperatur, er noen eksponering for atmosfæren kan forverre naturlige forfallprosesser, noe som kan føre til for tidlig termoelement svikt. Oksygen i miljøet reagerer med det rene metallet fra termoelementet, noe som gjør ledningene tynnere og potensielt mer sprøtt: etter hvert som oksidasjonen blir dårligere, utsetter den mer og mer av termoelementet for angripe. Selv en liten mengde oksygen kan forårsake problemer, så et forseglet termoelement bør sjekke miljøet regelmessig for å sikre at det ikke har blitt kompromittert.

Selv om termoelementet ikke er veldig følsomt for atmosfæreinntrenging (slik som heliumfylte termoelementer er), kan det bli for tidlig skadet av forurensninger. Svovel er spesielt problematisk for termoelementer laget med rent nikkel; ved høye temperaturer reagerer den med nikkel for å danne nikkelsulfid. Mange problemer som fører til for tidlig svikt i termoelementene - inkludert utmattelse av metall - kan forverres av urenheter i termoelementet, forårsaket enten under produksjonsprosessen eller av brukerfeil ved installasjon eller håndtering av enhet.

En av de viktigste årsakene til for tidlig svikt i termoelementet er ganske enkelt dårlig installasjon, noe som kan gjøre ethvert annet problem mye verre. Termoelementer må plasseres og beskyttes nøyaktig. Ellers kan de bli utsatt for stress utover designtoleransene, eller de kan bringes i kontakt med kjemikalier som reduserer effektiviteten eller styrken til materialene. Dette gjelder spesielt for termoelementer hjemme, som ofte plasseres i ovnrom som mangler renslighet og enhetlighet i et vitenskapelig laboratorium.