Kako bi spriječili koroziju kalupnog čelika, plastičnu adheziju i taloženje ugljika, mnogi proizvođači vrućih kanala koriste tretmane površinskog premaza kao što je nitriranje, DLC dijamantni premaz, PTFE premaz protiv prianjanja na razdjelnicima i mlaznicama. Različite debljine premaza i svojstva materijala mijenjaju površinsku toplinsku vodljivost mjerne ravnine, ometaju prijenos topline između metalne podloge i senzorske glave termoelementa i uzrokuju kašnjenje mjerenja temperature i fiksni pomak. Ovaj članak analizira utjecaj glavnih toplovodnih premaza i odgovarajućih shema prilagodbe za mjerenje termoelemenata.
Tretman nitriranjem najčešći je sloj niske-debljine vrućeg površinskog ojačanja, s debljinom premaza od samo 0,03–0,08 mm, gustim slojem metalnog nitrida s toplinskom vodljivošću bliskom kalupnom čeliku. Utjecaj na prijenos topline termoelementa je minimalan, a pomak mjerenja temperature kontrolira se unutar ±0,3 stupnja, što u osnovi ne utječe na normalnu kontrolu proizvodnje. Jedina skrivena nevolja su sitne neravne mikro-rupice nastale na nitriranoj površini; ugljičnu prašinu je lakše taložiti u jamama, a dugoročna-akumulacija će stvoriti toplinske barijere za poticanje pomaka. Odgovarajuća optimizacija: Kada postavljate termoelemente na nitrirane mjerne površine, povećajte debljinu premaza termovodljive paste na odgovarajući način da ispunite mikro-udubine i skratite ciklus čišćenja ugljikom za jedan tjedan.
DLC dijamantni-ugljični premaz protiv-prianjanja ima debljinu od 0,05–0,15 mm, premaz na bazi ugljika-niske toplinske vodljivosti, koji čini očigledan toplinski otporni sloj između vruće čelične podloge i kontaktne površine termopara. Pod istom temperaturom, izmjerena vrijednost termopara bit će 1–1,8 stupnjeva niža od stvarne temperature metala u kanalu protoka, a kašnjenje odziva temperature povećava se za 1–2 sekunde. Što je DLC premaz deblji, pomak je očitiji. Za vruće kanale s potpunim DLC premazom na mjernim ravninama razdjelnika mogu se poduzeti dvije mjere prilagodbe: prvo, povećati količinu premaza termovodljivom pastom metalnog praha visoke toplinske vodljivosti kako bi se probila toplinska barijera premaza niske-vodljivosti; drugo, unaprijed postavite fiksni pozitivni pomak od 1–2 stupnja na odgovarajućem upravljačkom kanalu kako biste kompenzirali premalo-inducirano nedovoljno-očitavanje. Ne preporučuje se strojno skidanje DLC premaza samo na mjernoj točki, jer će lokalno oštećenje premaza uzrokovati nedosljedno trošenje površine i ubrzano taloženje ugljika na granici.
PTFE polimerna prevlaka protiv -prianjanja je mekana organska prevlaka s iznimno niskom toplinskom vodljivošću, debljine 0,1–0,3 mm, i predstavlja najozbiljniju smetnju pri mjerenju temperature termoelementom. Čak će i tanak sloj PTFE-a stvoriti jaku barijeru toplinske izolacije, što će rezultirati kašnjenjem očitanja temperature od više od 3 sekunde i fiksnim negativnim pomakom od 2-4 stupnja. PTFE će se postupno razgraditi i karbonizirati iznad 280 stupnjeva, stvarajući kompozitne izolacijske slojeve od organskih ostataka i ugljične prašine, a pomak zanošenja povećavat će se iz dana u dan. Rješenje: Izbjegavajte postavljanje mjernih točaka termoelementa na područja presvučena PTFE-om tijekom projektiranja kalupa; ako je mjerna točka prekrivena PTFE premazom, uklonite premaz na kontaktnoj poziciji glave senzora tijekom obrade kalupa i ostavite golu metalnu mjernu ravninu za izravan kontakt s ravnom glavom termoelementa ili vrhom sonde. Ne koristite površine obložene PTFE-om za dugotrajne-visoke-temperaturne vruće cijevi iznad 300 stupnjeva.
Tvrdi kromirani premaz ima srednju toplinsku vodljivost, debljinu 0,08–0,2 mm, glatku i gustu površinu na kojoj se teško nakupljaju naslage ugljika. Pomak mjerenja temperature je oko ±0,6 stupnjeva, što se može eliminirati pomoću tanko-slojne toplinske vodljive paste tijekom instalacije termopara. Glatka kromirana -površina smanjuje brzinu prianjanja ugljika, produžujući ciklus čišćenja senzorskih glava termoelemenata.
Prijedlozi za optimizaciju rasporeda premaza u fazi projektiranja kalupa. Centralizirajte sve mjerne točke termoelementa na golim metalnim površinama bez premaza što je više moguće; ako cijeli kalup mora biti obložen, odaberite tanko-slojno nitriranje ili tvrdo kromiranje i izbjegavajte-DLC i PTFE premaz velikih površina na mjestima mjerenja temperature. Kada prilagođavate termoparove za obložene vruće kanale, unaprijed obavijestite dobavljača o vrsti i debljini premaza i odaberite visoko-osjetljive neuzemljene izložene kuglične senzore s ultra-tankom kontaktnom strukturom kako biste smanjili gubitak otpora prijenosu topline. Tijekom redovite kalibracije, zasebno zabilježite fiksni pomak uzrokovan premazom i izvršite neovisne parametre korekcije za svaku obloženu zonu vrućeg kanala kako biste stabilizirali dugoročnu-točnost mjerenja temperature.
