So führen Sie das Glühen von Edelmetall-Thermoelementen durch

Das Glühen ist ein entscheidender Schritt, um die Genauigkeit der Temperaturmessung und die Langzeitstabilität von Edelmetall-Thermoelementen sicherzustellen. Es beseitigt in erster Linie innere Spannungen, die nach der Kaltumformung oder dem Einsatz bei hohen Temperaturen entstehen, verbessert die metallografische Struktur, verflüchtigt Oberflächenverunreinigungen und homogenisiert die Legierungszusammensetzung. Das ordnungsgemäße Glühen verlängert die Lebensdauer des Thermoelements erheblich und eignet sich besonders für Edelmetall-Thermoelemente vom Typ S (Platin-Rhodium 10-Platin), Typ R (Platin-Rhodium 13-Platin) und Typ B (Platin-Rhodium 30-Platin-Rhodium 6).

I. Vorbehandlung vor dem Glühen: Reinigung

Vor dem Glühen müssen die Thermoelementelektroden gründlich gereinigt werden, um organische Stoffe, Oxide und Verunreinigungen zu entfernen:

Säurebeizen

Wickeln Sie die Thermoelementelektroden zu einem Kreis mit etwa 80 mm Durchmesser auf und tauchen Sie sie 1 Stunde lang in 30–50 % verdünnte Salzsäure oder verdünnte Salpetersäure. Bei Bedarf 15 Minuten kochen lassen (nur Salzsäure).

Nach dem Beizen mit Säure wiederholt mit destilliertem Wasser spülen, bis alle Säurerückstände vollständig entfernt sind.

**Reinigung mit Natriumtetraborat (oder Borax)**

Hängen Sie die Thermoelektrode in einem Winkel von etwa 30 Grad an eine Unterlage und erhitzen Sie sie auf 1100–1150 Grad.

Berühren Sie das Referenzende der Thermoelektrode mit einem Block Natriumtetraborat, schmelzen Sie es und lassen Sie es an der Elektrode herunterfließen. Wiederholen Sie diesen Vorgang mehrmals, bis die Oberfläche einen metallischen Glanz aufweist.

Tauchen Sie die Thermoelektrode nach der Reinigung erneut in destilliertes Wasser und kochen Sie es, um alle verbleibenden glasigen Substanzen vollständig aufzulösen.

II. Hauptglühmethoden

1. Elektrisches Glühen (geeignet für -Vor-Ort- oder Vorbehandlung)

Bedienschritte:

Richten Sie die gereinigte Thermoelektrode mit entfettetem, in wasserfreiem Alkohol getränktem Wattebausch gerade aus und hängen Sie sie an einer speziellen Unterlage auf (wie in Abbildung 1 dargestellt). Halten Sie dabei einen Winkel von etwa 30 Grad zwischen den beiden Elektroden ein, um Spannungen zu reduzieren.

Passen Sie den Strom langsam an, um die Thermoelektrode auf die angegebene Temperatur zu erhitzen, und halten Sie sie für einen bestimmten Zeitraum auf dieser Temperatur (siehe Tabelle unten).

Reduzieren Sie nach dem Halten den Strom langsam auf Null, um ein schnelles Abkühlen und die Entstehung neuer Spannungen zu vermeiden.

Typische Glühparameter (Thermoelement mit 0,5 mm Durchmesser):

Hinweis: Die Temperatur kann durch Anpassen des Stroms gesteuert werden, oder es kann ein optisches Pyrometer verwendet werden, um die Helligkeitstemperatur zu überwachen und sie basierend auf dem Emissionsgrad auf die tatsächliche Temperatur zu korrigieren (der Emissionsgrad von Platin-Rhodiumlegierung beträgt etwa 0,30–0,33).

Vorteile: Einfache Ausrüstung, einfache Bedienung, gleichmäßige Erwärmung entlang der Längsrichtung der Elektrode.

Nachteile: Radiale Temperaturungleichmäßigkeit durch Lufteinfluss, Metallflüchtigkeit, möglicherweise veränderte Oberflächenzusammensetzung.

2. Glühofen (geeignet für hochpräzise Kalibrierungsvorbehandlung)

Betriebsablauf:

Nach dem Glühen mit elektrischem Strom die Heizelektrode in eine saubere, isolierende Keramikhülse mit Polaritätsmarkierung einführen.

Legen Sie es in einen speziellen Röhrenglühofen und stellen Sie sicher, dass ein Abschnitt mindestens 400 mm vom Messende entfernt einen einheitlichen Temperaturbereich von (1100 ± 20) Grad aufweist.

Halten Sie den Ofen 2 Stunden lang auf dieser Temperatur und kühlen Sie ihn dann langsam auf Raumtemperatur ab (es wird empfohlen, die Abkühlgeschwindigkeit auf 100–200 Grad pro Stunde zu senken).

Vorteile: Die Heizelektrode wird gleichmäßiger erhitzt, wodurch mechanische Spannungen, die beim Einführen des Rohrs entstehen, effektiv eliminiert werden.

Nachteile: Entlang der Längsrichtung der Elektrode kann es zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung kommen; Optimale Ergebnisse werden in Verbindung mit dem Glühen mit elektrischem Strom erzielt.

III. Kombinierte Glühstrategie: Best Practice

Um optimale Glühergebnisse zu erzielen, empfiehlt sich ein kombinierter Ansatz aus „elektrischem Glühen und anschließendem Ofenglühen“:

Erstens werden durch das elektrische Glühen Oberflächenverunreinigungen entfernt und zunächst Spannungen abgebaut.

Anschließend wird die endgültige Stabilisierung der Mikrostruktur in einem Glühofen in einem gleichmäßigen Temperaturfeld erreicht;

Vermeiden Sie während des gesamten Prozesses die Verwendung von Werkzeugen, die Eisen oder unedle Metalle enthalten, um die Thermoelemente zu berühren, um eine Kontamination zu verhindern.

Gemäß den ergänzenden Vorschriften der Internationalen Temperaturskala IPTS-68 sollten Edelmetall-Thermoelementdrähte vollständig über 1100 Grad geglüht werden und nach dem Zusammenbau müssen sie wieder auf mindestens 1100 Grad erhitzt werden, bis sich die elektromotorische Kraft stabilisiert.

IV. Vorsichtsmaßnahmen

Eine genaue Temperaturkontrolle ist entscheidend: Zu hohe Temperaturen können zu groben Körnern und Sprödigkeit führen; Eine unzureichende Temperatur verhindert eine ausreichende Wiederherstellung der metallografischen Struktur.

Langsames Abkühlen ist unerlässlich: Schnelles Abkühlen ist verboten, um die Entstehung neuer thermischer Spannungen zu verhindern.

Eine saubere Umgebung ist von entscheidender Bedeutung: Die Betriebsumgebung sollte staub-{0}frei und ölfrei- sein, um Sekundärkontaminationen zu vermeiden.

Regelmäßiges Glühen: Es wird empfohlen, vor jeder Kalibrierung oder nach längerem Gebrauch ein Glühen durchzuführen, um eine gleichbleibende thermoelektrische Leistung sicherzustellen.