Žíhanie je kľúčovým krokom na zabezpečenie presnosti merania teploty a dlhodobej{0}}stability termočlánkov z drahých kovov. Primárne eliminuje vnútorné napätia vznikajúce po opracovaní za studena alebo pri použití pri vysokých{2}}teplotách, zlepšuje metalografickú štruktúru, odparuje povrchové nečistoty a homogenizuje zloženie zliatiny. Správne žíhanie výrazne predlžuje životnosť termočlánku, vhodné najmä pre typ S (platina-rhodium 10-platina), typ R (platina-rhodium 13-platina) a typ B (platina-rhodium 30-platina6) vzácny kov-termódium-ródium.
I. Pred-úprava pred žíhaním: Čistenie
Pred žíhaním musia byť termočlánkové elektródy dôkladne vyčistené, aby sa odstránili organické látky, oxidy a nečistoty:
Kyslé morenie
Zviňte termočlánkové elektródy do kruhu s priemerom približne 80 mm a ponorte ich na 1 hodinu do 30 % – 50 % zriedenej kyseliny chlorovodíkovej alebo zriedenej kyseliny dusičnej. V prípade potreby varte 15 minút (iba kyselina chlorovodíková).
Po morení kyselinou opakovane opláchnite destilovanou vodou, kým sa úplne neodstránia všetky zvyšky kyseliny.
**Čistenie tetraboritanom sodným (alebo bóraxom)**
Zaveste termoelektródu na podložku pod uhlom približne 30 stupňov a zahrejte ju na 1100-1150 stupňov.
Spojte referenčný koniec termoelektródy s blokom tetraboritanu sodného, roztavte ho a nechajte ho stekať po elektróde. Tento postup opakujte niekoľkokrát, kým povrch nevykazuje kovový lesk.
Po vyčistení ponorte termoelektródu opäť do destilovanej vody a povarte, aby sa všetky zvyšné sklovité látky úplne rozpustili.
II. Hlavné metódy žíhania
1. Elektrické žíhanie (Vhodné pre-na mieste alebo predbežnú úpravu)
Prevádzkové kroky:
Vyčistenú termoelektródu narovnajte odmastenou vatou namočenou v bezvodom alkohole a zaveste ju na špeciálnu podložku (ako je znázornené na obrázku 1), pričom medzi dvoma elektródami udržiavajte uhol približne 30 stupňov, aby sa znížilo napätie.
Pomaly upravte prúd na zahriatie termoelektródy na špecifikovanú teplotu a udržujte ju na tejto teplote po určitú dobu (pozri tabuľku nižšie).
Po zadržaní pomaly znížte prúd na nulu, aby ste sa vyhli rýchlemu ochladeniu a vzniku nového napätia.
Typické parametre žíhania (termočlánok s priemerom 0,5 mm):
|
Typ termočlánku |
Teplota žíhania |
Čas držania |
Aktuálne (približne) |
|
Typ S (Platinum{0}}Rhodium 10-Platinum) |
1100 stupňov |
1 hodina |
10.5A |
|
Typ R (Platinum{0}}Rhodium 13-Platinum) |
1100 stupňov |
1 hodina |
10.5A |
|
Typ B (Platinum-Rhodium 30-Platinum-Rhodium 6) |
1250 stupňov |
1 hodina |
11A |
Poznámka: Teplotu možno ovládať úpravou prúdu alebo pomocou optického pyrometra monitorovať teplotu jasu a korigovať ju na skutočnú teplotu na základe emisivity (emisivita zliatiny platiny-ródia je približne 0,30~0,33).
Výhody: Jednoduché vybavenie, jednoduchá obsluha, rovnomerný ohrev v pozdĺžnom smere elektródy.
Nevýhody: Radiálna teplotná nerovnomernosť vplyvom vzduchu, prchavosť kovu, potenciálne meniace sa zloženie povrchu.
2. Žíhacia pec (Vhodná na predúpravu s vysokou-kalibráciou)
Operačný postup:
Po vyžíhaní elektrickým prúdom vložte vyhrievaciu elektródu do čistého izolačného keramického puzdra s označením polarity.
Umiestnite ho do vyhradenej rúrkovej žíhacej pece a uistite sa, že úsek aspoň 400 mm od meracieho konca je v jednotnom teplotnom rozsahu (1100±20) stupňov.
Udržujte pec pri tejto teplote 2 hodiny, potom ju pomaly ochlaďte na izbovú teplotu (odporúča sa regulovať rýchlosť chladenia pri poklese o 100 ~ 200 stupňov za hodinu).
Výhody: Vyhrievacia elektróda dostáva rovnomernejšie zahrievanie, čím sa účinne eliminuje mechanické namáhanie počas vkladania trubice.
Nevýhody: V pozdĺžnom smere elektródy môže byť nerovnomerné rozloženie teploty; optimálne výsledky sa dosiahnu pri použití v spojení s žíhaním elektrickým prúdom.
III. Kombinovaná stratégia žíhania: Najlepšia prax
Na dosiahnutie optimálnych výsledkov žíhania sa odporúča kombinovaný prístup „elektrické žíhanie s následným žíhaním v peci“:
Po prvé, elektrické žíhanie odstraňuje povrchové nečistoty a spočiatku uvoľňuje napätie;
Potom sa dosiahne konečná stabilizácia mikroštruktúry v žíhacej peci v rovnomernom teplotnom poli;
Počas celého procesu nepoužívajte nástroje obsahujúce železné alebo základné kovy na kontaktovanie termočlánkov, aby ste zabránili kontaminácii.
Podľa doplnkových predpisov Medzinárodnej teplotnej stupnice IPTS-68 by mali byť drôty termočlánkov z drahých kovov úplne vyžíhané nad 1100 stupňov a po zložení sa musia znova zahriať na najmenej 1100 stupňov, kým sa elektromotorická sila nestabilizuje.
IV. Prevencia
Presná regulácia teploty je rozhodujúca: Nadmerná teplota môže viesť k hrubým zrnám a krehkosti; nedostatočná teplota zabráni dostatočnej obnove metalografickej štruktúry.
Pomalé chladenie je nevyhnutné: Rýchle chladenie je zakázané, aby sa zabránilo vzniku nového tepelného napätia.
Čisté prostredie je životne dôležité: Prevádzkové prostredie by malo byť -bez prachu a oleja-, aby sa zabránilo sekundárnej kontaminácii.
Pravidelné žíhanie: Odporúča sa vykonať žíhanie pred každou kalibráciou alebo po dlhšom používaní, aby sa zabezpečil konzistentný termoelektrický výkon.
