Kaip patikrinti PTFE šildytuvo šiluminio ciklo ištvermę prieš naudojant lauke?

Specializuotas, brangus PTFE šildytuvas gali atlaikyti kasdienį šildymo ir vėsinimo sunkumą atliekant kontroliuojamą, pagreitintą patvarumo testą, pavyzdžiui, bėgimo takelį, skirtą šiluminiam stresui, prieš įrengiant jį nuotoliniu būdu be priežiūros. Jei tokio bandymo nėra, paslėpti gamybos gedimai ar medžiagų trūkumai gali išryškėti tik po kelių mėnesių, kai atliekama techninė priežiūra, todėl gali prireikti brangių prastovų ir pakeitimo logistikos. PTFE šildytuvo patvirtinimas su gerai suplanuotu šiluminio ciklo patvarumo bandymu pateikia įtikinamus atsakymus prieš pradedant naudoti.

Šiluminis dviratis – pagrindinė nesėkmių priežastis
Praktikoje PTFE šildytuvai retai naudojami nuolat. Jie įšyla nuo aplinkos iki proceso temperatūros, šiek tiek pabūna, tada atvėsta. Dažnai daug kartų per dieną. Su kiekvienu ciklu PTFE apvalkalo, vidinės varžos laido ir gnybtų sandariklių šiluminio plėtimosi skirtumas sukelia mechaninį įtempimą. Mikroskopiniai įtrūkimai gali susidaryti ir augti per šimtus ar tūkstančius ciklų, į vidų gali patekti drėgmė, o izoliacijos atsparumas gali pamažu blogėti. Yra pagreitintas laboratorinis tyrimas, kuris suspaudžia šį lauko gyvenimą į dienas ar savaites.

Laboratorinio tyrimo procedūra (žingsnis po žingsnio)
PTFE šildytuvo šiluminio ciklo patvarumas nustatomas taikant šią metodiką prieš panaudojant lauke.

Reikalinga įranga
Temperatūra-valdoma vonia (švarus dejonizuotas vanduo arba tinkamas ne{1}}degus šilumos perdavimo skystis)

Programuojamas temperatūros reguliatorius su rampos/mirkymo funkcijomis

Srovės traukimo ir izoliacijos varžos duomenų registratorius

Megohmetras (izoliacijos varžos testeris), skirtas periodiniams arba nuolatiniams matavimams

AC įtampos tiekimas šildytuvo įtampai

Spaustuvas arba kintamosios srovės keitiklis

Hipot testeris (dielektrinis gedimo testeris)

Mikroskopas arba didinamasis tikrinimo stotis

Bandymo sąranka
PTFE šildytuvas panardinamas į kontroliuojamos temperatūros vonią. Vonios skystis turi būti švarus ir gerai -maišomas, paprastai naudojant cirkuliacinį siurblį arba maišytuvą, kad būtų vienodai paskirstyta temperatūra ir išvengta izoliuotų karštų taškų. Netolygus šildymas gali dirbtinai pagreitinti gedimą vienoje vietoje ir padaryti bandymą negaliojančiu.

Šildytuvas yra prijungtas prie vardinės kintamosios srovės šaltinio per srovės stebėjimo grandinę. Tarp šildytuvo įtampą turinčių laidininkų ir žemės (vonios skysčio arba tam skirto įžeminimo elektrodo) pritvirtintas megohmetras nuolat arba periodiškai matuoja izoliacijos varžą. Visą bandymo laiką duomenų kaupiklis registruoja šildytuvo srovės suvartojimą (amperais) ir izoliacijos varžą (megaohmus arba gigaohus).

Dviračio profilis
Temperatūros reguliatorius sukonfigūruotas taip, kad vonioje būtų cikliškai veikiama nuo žemos aplinkos temperatūros (dažniausiai 20–25 laipsnių) iki maksimalios vardinės šildytuvo darbinės temperatūros (apie 100 laipsnių įprastiems PTFE šildytuvams). Kiekvieną ciklą sudaro:

Rampa nuo aplinkos iki 100 laipsnių kontroliuojamu greičiu (pvz., . 5-10 laipsniai per minutę, atitinka numatomus lauko rampos greičius)

Nustatykite mirkymo laiką 100 laipsnių (pvz., 15-30 minučių)

Atvėsinkite iki aplinkos (natūralaus arba indukcinio aušinimo) ir palaikykite panašų laiką

Šis ciklas kartojamas šimtus kartų. Ciklų skaičius nustatomas pagal numatomą darbą lauke. Norint greitai pereiti į paketą (pvz., kelis šildymo ciklus per dieną), reikia atlikti agresyvesnį 500 ar daugiau ciklų bandymą. Naudojant lėtą važiavimą dviračiu, gali prireikti tik 100–200 ciklų. Laboratorinis testas – tai paspartinta būsimo šildytuvo naudojimo laiko versija, padidinanti įtempimo lygį nekeičiant pagrindinių gedimo mechanizmų.

Į ką atkreipti dėmesį važiuojant dviračiu
Viso bandymo metu stebimas izoliacijos atsparumas. Išbandžius sveiką PTFE šildytuvą, varža paprastai turėtų būti didesnė nei 1 GΩ (1000 MΩ). Lėtas ciklų kritimas rodo laipsnišką drėgmės patekimą arba dielektriko gedimą. Bandymas sustabdomas, kai varža staiga nukrenta žemiau 10 MΩ.

Matomas ir dabartinis suvartojimas. Jei srovė yra pastovi ir numatoma vertė, vidinis kaitinimo elementas yra nepažeistas. Lėtas srovės padidėjimas gali reikšti, kad PTFE izoliacija iš dalies sugenda. Staigus kritimas arba atvira grandinė reiškia, kad varžos laidas buvo nupjautas.

Po važiavimo dviračiu testo ir Hipot testo
Po iš anksto nustatyto ciklų skaičiaus šildytuvas ištraukiamas iš vonios, švelniai išdžiovinamas ir nuodugniai apžiūrimas. Patikrinimas apima:

Įtrūkimai, įtrūkimai arba paviršiaus įtrūkimai PTFE medžiagoje, ypač šalia posūkių ar galų.

Spalvos pakitimas: PTFE pageltimas arba parudavimas, o tai gali reikšti vietinį perkaitimą arba cheminį poveikį.

Gnybtų sandariklio nuotėkis: drėgmės arba skysčio prasiskverbimas elektros laidų įvedimo į PTFE apvalkalą vietoje. Užregistruotas patinimas, minkštėjimas arba matomi drėgmės pėdsakai.

Paskutinis latentinės žalos testas vadinamas dielektrinio stiprumo testu, paprastai vadinamas hipot testu. Aukšta įtampa (paprastai 1500 VAC arba 2200 VDC 240 V vardiniam šildytuvui arba pagal saugos reikalavimus) vienai minutei yra tarp šildytuvo įtampų laidų ir įžeminimo. Praeinantis rezultatas rodo, kad nėra gedimo ar didelės nuotėkio srovės. Bet koks blyksnis, lankas ar nuotėkis, viršijantis nustatytą ribą, yra gedimas.

Rezultatų interpretavimas
Šildytuvai, atitinkantys visus tris kriterijus: pastovi izoliacinė varža per visą ciklą, teisingas srovės traukimas, švarus vizualinis patikrinimas ir sėkmingas hipot testas, yra patvirtinami pertraukiamam lauko darbui. Jei jis bet kuriuo metu sugenda, kaltas dizainas arba gamyba, todėl prieš pradedant ją naudoti, ji turi būti ištaisyta.

Bandymo vonios patarimai
Bandomoji vonia turi būti intensyviai maišoma, kad būtų užtikrintas vienodas kaitinimas ir išvengta karštų taškų. Vanduo šalia šildytuvo gali vietiškai perkaisti be maišymo, o vėsesnėse vietose kitur susidaro šiluminiai gradientai, kurie neatspindi tikrosios situacijos. Patartina naudoti nuolatinį cirkuliacinį siurblį arba magnetinę maišyklę. Naudojamas dejonizuotas vanduo, nes jis yra ne-reaktyvus, nors ne-degus šilumos perdavimo skystis gali būti naudojamas tiriant aukštesnėje nei 100 laipsnių temperatūroje.

Išvada: laboratorijos patvirtinimas,{0}}kad būtų išvengta diegimo rizikos
Oficialus šiluminio ciklo patvarumo bandymas suteikia empirinių įrodymų, kad PTFE šildytuvas yra atsparus,{0}}neleidžiamas diegti pavojus ir patvirtinamas tiekėjo dizainas. Bandymas atskleidžia trūkumus, kurie, nenustačius, gali sukelti gamybos nuostolių ir saugos problemų tuo metu, kai šildytuvas jau veikia. Galiausiai vienintelis būdas išvengti gedimo lauke yra sukurti jį laboratorijoje-kontroliuojamomis, kiekybiškai įvertinamomis sąlygomis-prieš šildytuvu kada nors pasikliaujant kritiniu ir be priežiūros įrengimu.