Mecanismes d'envelliment progressiu que fan que un escalfador de cartutx es sobreescalfi

Mecanismes d'envelliment progressiu que fan que un escalfador de cartutx es sobreescalfi
Poques vegades un escalfador de cartutx funciona malament de sobte. La temperatura interna de funcionament s'incrementa gradualment mitjançant modificacions progressives a la funda, l'aïllament i el cable de resistència fins que es superen els límits del material. Comprendre la trajectòria d'envelliment permet intervenir abans del col·lapse catastròfic.
A altes temperatures, el cable de resistència s'oxida constantment. Sota el cicle de calor, la capa d'òxid s'expandeix, es fractura i es recupera, menjant progressivament el metall base. Els punts calents es tornen més intensos i la resistència local augmenta a mesura que la secció transversal -disminueix. L'aïllament d'òxid-de magnesi pateix una expansió i una contracció freqüents al mateix temps, cosa que podria crear espais microscòpics i reduir la seva conductivitat tèrmica. Com a resultat, la calor produïda pel cable s'enfronta a més resistència a mesura que viatja a la funda, augmentant la temperatura del cable per a la mateixa potència d'entrada. L'augment intern es veu agreujat per la barrera tèrmica addicional creada per l'escala superficial de la funda.
Fins i tot quan els punts de consigna del procés i la configuració de potència es mantenen constants, l'impacte combinat és un augment gradual de la temperatura interior. Per ocultar la degradació fins que l'element ja no pugui assolir la temperatura o experimenti un circuit obert, els controladors poden compensar reduint el cicle de treball. Els primers signes elèctrics d'aquest procés inclouen una disminució de la resistència d'aïllament i un augment detectable de la resistència de l'element.
L'envelliment es detecta abans que el sobreescalfament esdevingui greu mitjançant programes de control que comproven periòdicament els valors de resistència i aïllament. El ritme de degradació es pot frenar minimitzant el cicle tèrmic innecessari o funcionant a una densitat de watts una mica més baixa. L'augment de la temperatura interna no es pot accelerar per una resistència tèrmica externa addicional si es manté un ajust superior del forat i la neteja de la superfície.
La temperatura de funcionament, la freqüència del cicle i l'exposició ambiental afecten les taxes d'envelliment. Les diferents corbes de degradació es produeixen mitjançant instruments de laboratori que s'utilitzen amb poca freqüència, equips d'envasat amb un gran nombre de cicles i matrius contínues d'alta temperatura-. Sota cicles intensos o temperatures de procés més altes, un escalfador de cartutx que envelleix lentament a una temperatura mitjana-constante pot acostar-se al règim de sobreescalfament considerablement més ràpidament. La selecció de la densitat inicial de watts i els programes de manteniment que mantenen les condicions internes dins dels límits acceptables per a tota la vida útil planificada és possible gràcies a l'avaluació específica de l'aplicació-de la temperatura esperada, el perfil del cicle i els intervals de control.