Kaip pelėsių dangos apdorojimas veikia termoporos paviršiaus šilumos perdavimo efektyvumą

Daugelis karštų bėgelių gamintojų naudoja paviršiaus dangą, pvz., nitridavimą, DLC deimantinę dangą, PTFE neprilimpančią dangą ant kolektorių ir purkštukų, kad apsaugotų nuo pelėsinio plieno korozijos, plastiko sukibimo ir anglies nusėdimo. Skirtingas dangos storis ir medžiagos savybės keičia matavimo plokštumos paviršiaus šilumos laidumą, o tai trukdo šilumos perdavimui tarp metalinio pagrindo ir termoporos jutiklio galvutės, sukeldamos temperatūros matavimo vėlavimą ir fiksuotą poslinkį. Šiame darbe aptariamas įprastų karšto bėgių dangų poveikis ir termoporos stebėjimo derinimo reguliavimo būdai.

Azotavimas yra populiariausia karšto bėgelio paviršių stiprinanti danga, kurios storis yra tik 0,03–0,08 mm, o tankus metalo nitrido sluoksnis turi šilumos laidumą, artimą liejimo plienui. Įtaka termoporos šilumos perdavimui yra nedidelė, o temperatūros matavimo poslinkis reguliuojamas ±0,3 laipsnio ribose, o tai praktiškai neturi įtakos įprastai gamybos kontrolei. Vienintelis paslėptas sunkumas yra mažos nelygios mikro{5}}duobelės, susidarančios ant nitriduoto paviršiaus, o anglies dulkės lengviau nusėda į duobes, o ilgalaikis kaupimasis sudarys terminius barjerus, sukeliančius dreifą. Optimizavimo atitikimas: . Termoporoms, sumontuotoms ant nitriduotų matavimo paviršių, reikia atitinkamai padidinti šilumai laidžios pastos storį, kad būtų užpildytos mikro-duobės, o anglies valymo ciklas sutrumpintas viena savaite.

0,05-0,15 mm storio DLC deimantų{0}}kaip anglies neprideganti danga, mažo šilumos laidumo anglies{10}}pagrindo danga, kuri sukuria akivaizdų šiluminės varžos sluoksnį tarp karšto bėgio plieno pagrindo ir termoporos kontaktinio paviršiaus. Užregistruota termoporos temperatūra yra 1-1,8 laipsnio žemesnė nei tikrojo srauto kanalo metalo temperatūra esant tokiai pat temperatūrai, o temperatūros atsako delsa padidėja 1-2 sekundėmis. Poslinkis tampa ryškesnis, nes DLC danga tampa storesnė. Karštų bėgių su pilna DLC danga kolektoriaus matavimo plokštumose gali būti taikomos dvi reguliavimo priemonės. Vienas iš jų yra padidinti dangos kiekį didelio šilumos laidumo metalo miltelių šilumai laidžios pastos, kad prasiskverbtų pro mažo laidumo dangos šilumos barjerą. Kitas būdas yra iš anksto nustatyti fiksuotą teigiamą 1–2 laipsnių poslinkį atitinkamame valdiklio kanale, kad būtų kompensuojamas dangos sukeltas nepakankamas rodmuo. Nerekomenduojama nuimti DLC dangos tik matavimo taške. Vietinis dangos pažeidimas sukels nenuoseklų paviršiaus susidėvėjimą ir greitą anglies nusėdimą ties riba.

PTFE polimerinė neprilimpa{0}} danga . Tai minkšta organinė danga, kurios šilumos laidumas yra labai mažas, storis 0,1-0,3 mm ir labiausiai trikdo termoporos temperatūros stebėjimą. Net plonas PTFE sluoksnis sudarys stiprų šilumą izoliuojantį sluoksnį, sukeldamas daugiau nei 3 sekundžių temperatūros rodmenų vėlavimą ir fiksuotą neigiamą 2–4 laipsnių poslinkį. PTFE palaipsniui suyra ir karbonizuojasi virš 280 laipsnių, sudarydamas sudėtinį izoliacinį sluoksnį iš organinių likučių ir anglies dulkių, o dreifo poslinkis didės kiekvieną dieną. Sprendimas: Formos konstrukcijoje, kad termoporos matavimo taškai nebūtų išdėstyti PTFE dengtose vietose. 1. Jei matavimo taškas yra padengtas PTFE danga, apdorojant formą pašalinkite PTFE dangą jutiklio galvutės kontaktinėje padėtyje ir palikite pliko metalo matavimo plokštumą, kad būtų galima tiesiogiai liestis su termoporos plokščia galvute arba zondo antgaliu. Venkite PTFE dengtų paviršių, skirtų ilgalaikiams aukštai temperatūrai, viršijantiems 300 laipsnių.

Kietojo chromo dangos storis yra 0,08–0,2 mm, o šilumos laidumas yra vidutinis. Jis turi lygų ir tankų paviršių, kuriame nėra lengva susidaryti anglies nuosėdoms. Temperatūros matavimo poslinkis yra maždaug 0,6 laipsnio, kurį galima sumažinti naudojant plono sluoksnio šilumą laidžią pastą montuojant termoporą. Lygus chromuotas paviršius sumažina anglies sukibimo greitį ir taip pailgina termoporos jutiklių galvučių valymo ciklą.

Rekomendacijos dėl dangos išdėstymo tobulinimo formos projektavimo etape. Visos termoporos matavimo vietos turėtų būti kiek įmanoma centralizuotos ant plikų nepadengtų metalinių plokštumų. Jei padengta visa forma, rinkitės plono-sluoksnio nitridavimą arba stiprų chromavimą, venkite didelio-ploto DLC ir PTFE dangos temperatūros matavimo vietose. Pritaikydami termoporas dengtoms karšto bėgimo bėgelėms, iš anksto patarkite tiekėjui apie dangos tipą ir storį ir pasirinkite didelio-jautrumo neįžemintus atvirų rutuliukų jutiklius su itin-plona kontaktine struktūra, kad sumažintumėte atsparumo šilumos perdavimui nuostolius. Įprasto kalibravimo metu atskirai užregistruokite fiksuotą nuokrypį nuo dangos ir atlikite atskirus kiekvienos padengtos karšto bėgelio zonos pataisos parametrus, kad stabilizuotumėte ilgalaikį temperatūros matavimo tikslumą.