بازپخت گامی مهم در حصول اطمینان از دقت اندازه گیری دما و پایداری طولانی مدت ترموکوپل های فلزات گرانبها است. در درجه اول تنش های داخلی ایجاد شده پس از کار سرد یا استفاده در دمای بالا را حذف می کند، ساختار متالوگرافی را بهبود می بخشد، ناخالصی های سطح را تبخیر می کند و ترکیب آلیاژ را همگن می کند. بازپخت مناسب به طور قابل توجهی طول عمر ترموکوپل را افزایش می دهد، مخصوصاً برای نوع S (پلاتین-رودیوم 10-پلاتین)، نوع R (پلاتین-رودیوم 13-پلاتین)، و نوع B (پلاتین-رودیوم-پره-متالینوم-30) مناسب است. ترموکوپل ها
I. پیش-درمان قبل از بازپخت: تمیز کردن
قبل از بازپخت، الکترودهای ترموکوپل باید به طور کامل تمیز شوند تا مواد آلی، اکسیدها و آلاینده ها حذف شوند:
ترشی اسید
الکترودهای ترموکوپل را در دایرهای به قطر تقریبی 80 میلیمتر بپیچانید و به مدت 1 ساعت در اسید هیدروکلریک رقیق 30 تا 50 درصد یا اسید نیتریک رقیق قرار دهید. در صورت لزوم 15 دقیقه بجوشانید (فقط اسید کلریدریک).
پس از ترشی اسید، بارها و بارها با آب مقطر بشویید تا تمام باقی مانده های اسید به طور کامل از بین بروند.
**پاکسازی سدیم تترابورات (یا بوراکس)**
ترموالکترود را روی یک تکیه گاه با زاویه تقریباً 30 درجه آویزان کرده و آن را تا 1100-1150 درجه حرارت دهید.
انتهای مرجع ترموالکترود را با یک بلوک از تترابورات سدیم تماس بگیرید، آن را ذوب کرده و به آن اجازه می دهد تا در الکترود جریان یابد. این کار را چندین بار تکرار کنید تا سطح درخشندگی فلزی پیدا کند.
پس از تمیز کردن، ترموالکترود را دوباره در آب مقطر غوطه ور کنید و بجوشانید تا مواد شیشه ای باقیمانده کاملا حل شوند.
II. روشهای اصلی آنیلینگ
1. بازپخت الکتریکی (مناسب برای-درمان یا درمان اولیه)
مراحل عملیاتی:
ترموالکترود تمیز شده را با پنبه بدون چربی آغشته به الکل بی آب صاف کنید و آن را روی یک تکیه گاه اختصاصی آویزان کنید (همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است)، برای کاهش تنش، زاویه تقریباً 30 درجه بین دو الکترود حفظ کنید.
جریان را به آرامی تنظیم کنید تا ترموالکترود را تا دمای مشخص شده گرم کنید و آن را برای مدت معینی در آن دما نگه دارید (جدول زیر را ببینید).
پس از نگه داشتن، جریان را به آرامی به صفر برسانید تا از خنک شدن سریع و ایجاد استرس جدید جلوگیری کنید.
پارامترهای آنیل معمولی (ترموکوپل با قطر 0.5 میلی متر):
|
نوع ترموکوپل |
دمای بازپخت |
زمان برگزاری |
فعلی (تقریبی) |
|
نوع S (پلاتین-رودیوم 10-پلاتین) |
1100 درجه |
1 ساعت |
10.5A |
|
نوع R (پلاتین-رودیوم 13-پلاتین) |
1100 درجه |
1 ساعت |
10.5A |
|
نوع B (پلاتین-رودیوم 30-پلاتین-رودیوم 6) |
1250 درجه |
1 ساعت |
11A |
توجه: دما را میتوان با تنظیم جریان کنترل کرد، یا میتوان از یک پیرومتر نوری برای نظارت بر دمای روشنایی و اصلاح آن به دمای واقعی بر اساس میزان انتشار استفاده کرد (گسترش آلیاژ پلاتین- تقریباً 0.30-0.33 است).
مزایا: تجهیزات ساده، عملیات آسان، گرمایش یکنواخت در امتداد جهت طولی الکترود.
معایب: ناهمواری دمای شعاعی به دلیل نفوذ هوا، فراریت فلز، بالقوه تغییر ترکیب سطح.
2. کوره آنیلینگ (مناسب برای پیش تصفیه کالیبراسیون با دقت بالا)
روال عملیات:
پس از بازپخت با جریان الکتریکی، الکترود گرمایش را در یک آستین سرامیکی تمیز و عایق با علامتهای قطبیت قرار دهید.
آن را در یک کوره لوله بازپخت اختصاصی قرار دهید و اطمینان حاصل کنید که یک مقطع حداقل 400 میلی متر از انتهای اندازه گیری در محدوده دمایی یکنواخت (20±1100) درجه قرار دارد.
کوره را به مدت 2 ساعت در این دما نگه دارید، سپس آن را به آرامی تا دمای اتاق خنک کنید (توصیه می شود سرعت خنک شدن با کاهش 100 تا 200 درجه در ساعت کنترل شود).
مزایا: الکترود گرمایش گرمایش یکنواخت تری دریافت می کند و به طور موثر تنش مکانیکی وارد شده در حین قرار دادن لوله را حذف می کند.
معایب: ممکن است توزیع دما در امتداد جهت طولی الکترود ناهموار باشد. نتایج بهینه زمانی حاصل می شود که همراه با آنیلینگ با جریان الکتریکی استفاده شود.
III. استراتژی بازپخت ترکیبی: بهترین روش
برای دستیابی به نتایج بهینه آنیل، یک رویکرد ترکیبی از "بازپخت الکتریکی به دنبال آنیل کوره" توصیه می شود:
اول، بازپخت الکتریکی ناخالصی های سطح را حذف می کند و در ابتدا استرس را کاهش می دهد.
سپس، تثبیت ریزساختار نهایی در یک کوره آنیلینگ در یک میدان دمایی یکنواخت به دست میآید.
در طول کل فرآیند، از استفاده از ابزارهای حاوی فلزات آهنی یا پایه برای تماس با ترموکوپل ها برای جلوگیری از آلودگی خودداری کنید.
طبق مقررات تکمیلی مقیاس بین المللی دمای IPTS-68، سیم های ترموکوپل فلزی گرانبها باید به طور کامل در دمای بالای 1100 درجه آنیل شوند و پس از مونتاژ باید حداقل تا 1100 درجه حرارت داده شوند تا نیروی محرکه الکتریکی تثبیت شود.
IV. موارد احتیاط
کنترل دقیق دما بسیار مهم است: دمای بیش از حد می تواند منجر به دانه های درشت و شکنندگی شود. دمای ناکافی از بازیابی کافی ساختار متالوگرافی جلوگیری می کند.
خنک سازی آهسته ضروری است: خنک سازی سریع برای جلوگیری از ایجاد تنش حرارتی جدید ممنوع است.
محیط تمیز حیاتی است: محیط عملیاتی باید بدون گرد و غبار و روغن- باشد تا از آلودگی ثانویه جلوگیری شود.
آنیل منظم: توصیه می شود قبل از هر کالیبراسیون یا پس از استفاده طولانی مدت، آنیل را انجام دهید تا از عملکرد ترموالکتریک ثابت اطمینان حاصل شود.
