Analyse d'instabilité des thermocouples platine-rhodium anticorrosion haute température

L'analyse de l'instabilité des thermocouples platine rhodium anticorrosion haute température est la suivante :
Fragilisation
La fragilisation est le facteur le plus courant provoquant la casse des thermocouples. Les électrodes thermoélectriques des thermocouples sont sujettes à la fragilisation en raison de facteurs tels que la contamination, la croissance des grains, les réactions d'oxydo-réduction et la recristallisation à long terme à haute température. Les électrodes thermoélectriques sont utilisées dans les réacteurs atomiques, où elles sont bombardées de neutrons, provoquant la transformation d'un élément en un autre, modifiant ainsi la composition de l'électrode thermoélectrique. Le rhodium des thermocouples blindés en platine-rhodium se transformera en palladium, et une petite quantité de platine se transformera d'abord en or puis en mercure, provoquant une modification des propriétés thermoélectriques et une diminution du potentiel thermoélectrique. Cependant, certains thermocouples métalliques bon marché, tels que le fer, le nickel-chrome, le nickel-aluminium (silicium), ne sont pas sensibles à la transmutation du rayonnement neutronique. Mais la transformation du cuivre sous rayonnement entraîne des changements importants dans sa composition. Par conséquent, en présence de rayonnement neutronique, l'utilisation de thermocouples nickel-chrome-nickel-aluminium est plus appropriée, et les thermocouples nickel-chrome-silicium-nickel-silicium (type N) sont préférés.
Défilé
La saleté peut affecter le coefficient Seebeck des thermocouples. Les matériaux des fils de thermocouple sont souvent contaminés par des impuretés présentes dans l'atmosphère environnante ou dans les tubes de protection, et le potentiel supplémentaire généré par différents degrés de pollution varie également. Ce potentiel supplémentaire modifiera les caractéristiques d'échelle d'origine, ce qui constitue un facteur conduisant à des valeurs d'indication de thermocouple instables. Par exemple, lors de l'utilisation de thermocouples platine rhodium 10 platine dans des tubes en céramique contenant des impuretés de fer, les fils platine rhodium sont contaminés par du fer, ce qui affecte leurs performances thermoélectriques ; Lorsqu'ils sont utilisés dans une atmosphère réductrice à haute température contenant du silicium, les fils de platine-rhodium sont synthétisés en composés de platine-silicium en raison de la réduction du silicium en silicium libre, qui sont des fils fragiles et uniformes. Le tube en céramique isolant utilisé dans les thermocouples standards doit être nettoyé à l'eau régale, cuit à haute température et la polarité perforée des électrodes positives et négatives est spécifiée. Si les électrodes positives et négatives du thermocouple tombent en panne dans le tube partagé, le platine dans le trou de platine rhodium d'origine pénétrera dans l'électrode de platine et modifiera les caractéristiques thermoélectriques du thermocouple standard. Toutes ces conditions affecteront la stabilité du thermocouple.
Affecté par des forces extérieures
Une flexion intense ou tout autre type d'écrouissage peut provoquer une non-uniformité physique de la contrainte interne formée dans les fils du thermocouple, et un fonctionnement soigneux peut éviter la plupart de la non-uniformité qui en résulte. Le thermocouple assemblé peut également réduire dans une certaine mesure cette non-uniformité grâce à un recuit approprié.
Volatilité des composants thermoélectriques à haute température
La plupart des matériaux de fil de couplage pour thermocouples sont des matériaux en alliage. Étant donné que la pression de vapeur de chaque composant est différente, le degré de volatilisation varie également.
Rédox
L'instabilité de nombreux thermocouples est causée par l'oxydation du fil du thermocouple. Le cuivre constantan, le fer constantan, le nickel chrome nickel silicium et d'autres thermocouples peuvent subir des réactions d'oxydation. Si l'électrode thermoélectrique est uniformément oxydée, l'impact peut être moindre ; S'il y a oxydation sélective, son impact est très grave. Dans une faible pression partielle d'oxygène (c'est-à-dire dans des conditions anaérobies), le chrome dans l'électrode en nickel-chrome subira une oxydation préférentielle et modifiera la composition du fil du thermocouple.