Quel est l’impact de la température ambiante sur la mesure des thermocouples ?

1) Oxydation sélective
Concernant les alliages Ni Cr contenant du Fe, si la pression partielle d'oxygène est inférieure à une valeur spécifique, le Cr ayant une forte affinité pour l'O2 subira une oxydation sélective, qui est une oxydation unique aux limites des grains des alliages Ni Cr. Si la couche d'oxyde superficielle est observée au microscope, des précipités verts peuvent être observés, communément appelés « gravure verte ». Surtout lorsque la température varie de 800 degrés à 1 050 degrés et que le système contient des gaz réparateurs tels que le CO et le H2, l'électrode positive du thermocouple de type K est plus sujette à l'oxydation sélective. Le faible potentiel thermoélectrique provoqué par la diminution de la teneur en Cr est devenu un facteur limitant pour l'utilisation à long terme des thermocouples de type K dans l'industrie du traitement thermique. Si le gaz utilisé est très pur et qu'il n'y a pas d'oxygène dans le système, cela peut prolonger la durée de vie du thermocouple. Cependant, s’il y a une couche d’oxyde sur la surface du fil du thermocouple, suffisamment d’oxygène peut encore être fourni pour l’oxydation sélective du Cr. Par conséquent, lorsqu’il est utilisé dans des atmosphères non oxydantes, un fil propre et poli doit être utilisé. Dans le même temps, il convient d'éviter autant que possible de l'utiliser dans des gaz inertes contenant des traces d'oxygène ou dans de l'air à très faible pression partielle d'oxygène. Lorsque le rapport longueur/diamètre du tube de maintenance est grand (c'est-à-dire que le tube de maintenance est très fin), en raison d'une mauvaise circulation de l'air, il forme un état anaérobie, et la petite quantité d'oxygène restante peut encore fournir des conditions pour l'oxydation sélective de Cr.
2) Stratégies d'oxydation sélective
Afin d'éviter ou de ralentir la détérioration des thermocouples de type K provoquée par l'oxydation sélective, en plus d'améliorer le matériau, des mesures correspondantes doivent également être prises lors de la construction des thermocouples :
① Choisissez un métal avec une affinité pour l'oxygène plus forte que le Cr comme inhalateur, scellez-le à l'intérieur d'un tube de maintenance pour éviter l'oxydation sélective du Cr et augmentez la teneur en oxygène en augmentant le diamètre du tube de maintenance ou en soufflant de l'air.
② Solidification de thermocouples préfabriqués. Le produit breveté développé par l'auteur - un thermocouple de four de carburation de type solide, qui est un thermocouple assemblé avec une structure scellée, peut éviter l'oxydation sélective du Cr. Ce plan a fait ses preuves au fil des années d'utilisation par plus de dix entreprises, dont Wazhou Group, FAW, 2W, Epson Industrial Furnace, Shenzhong, Shenchi, Qianjiang Motorcycle, etc. La durée de vie est supérieure à 12 mois et les utilisateurs sont très satisfaits. [4]. 3) L'utilisation de l'atmosphère affecte la stabilité des thermocouples. En raison des différentes températures et atmosphères de fonctionnement, la température de fonctionnement maximale d'un même capteur, tel que les thermocouples de type K, varie également en fonction des différents diamètres. Les thermocouples de type K de même diamètre présentent également des différences de stabilité significatives en raison de leurs constructions différentes.

Lors de la sélection d'un thermocouple, il est nécessaire de prendre en compte les points suivants en fonction des conditions de fonctionnement :
① Température commune et température de fonctionnement maximale
② Ambiance pour des applications telles que la restauration par oxydation
③ Concernant les performances antivibratoires des thermocouples assemblés, l'influence de l'atmosphère dépend d'abord du matériau du tube de maintenance et de la structure du thermocouple. Par conséquent, il est nécessaire de familiariser et de contrôler les propriétés physiques et chimiques des divers matériaux des tubes de maintenance. Par exemple, dans l’industrie de la métallurgie des poudres, les tubes en molybdène sont couramment utilisés comme tubes de maintenance des thermocouples. L'effet d'application est bon dans une atmosphère H2 à 1600 degrés. Cependant, les tubes en molybdène se corrodent rapidement en raison de l'oxydation dans une atmosphère oxydante. Deuxièmement, les thermocouples appropriés doivent être sélectionnés en fonction de l'atmosphère d'application. Les thermocouples platine-rhodium doivent être sélectionnés dans des atmosphères oxydantes supérieures à 1 300 degrés, et les thermocouples tungstène-rhénium doivent être utilisés dans des conditions de restauration et de vide. Concernant les thermocouples de type K, ils sont adaptés pour travailler dans des atmosphères telles que l'air et l'O2. Cependant, lorsqu'ils sont utilisés en H2, leur aspect est restauré par H2 et n'a aucun effet en peu de temps. S'il est exposé au H2 pendant une longue période, cela accélérera la récupération et provoquera la croissance et la rupture du fil du thermocouple ; Dans les atmosphères réparatrices telles que le CO ou le gaz, sa dégradation va considérablement s'accélérer et dépasser la norme. Concernant les thermocouples blindés, le rayon atomique de l’hydrogène est très petit, ce qui facilite sa pénétration à l’intérieur à travers la gaine, ce qui va également accélérer la dégradation et provoquer une diminution significative du potentiel thermoélectrique.
4) L'influence de la résistance d'isolement
Les thermocouples utilisent des matériaux isolants et, à haute température, leur résistance d'isolation diminue fortement avec l'augmentation de la température, ce qui entraîne un courant de fuite. Ce courant traverse le matériau isolant dont la résistance d'isolement a précédemment chuté et pénètre dans l'instrument, provoquant des indications instables de l'instrument ou des erreurs de mesure. Cela peut également amener l'instrument d'enregistrement à taper de manière aléatoire.