يتم سحب سخان PTFE من الخزان، ويظهر كل اختبار على الطاولة أنه مثالي: يقرأ مقياس الأومتر مقاومة ثابتة، ويظهر الميجر عزلًا أصليًا. ومع ذلك، فهو في الخزان يرفض التسخين. الخلل هو شبح ميكانيكي-سلك داخلي مكسور، مثل الطريق السيئ الرصف، ينفصل فقط عندما يتمدد المعدن تحت الحرارة.
التحدي في التشخيصلا يوجد اختبارات كهربائية عادية لسخان PTFEيكمن في حقيقة أن التشخيص البارد القياسي لا يمكنه إنتاج عطل يظهر فقط تحت الحمل الحراري والكهربائي.
طبيعة الانقطاع الداخلي المتقطع
داخل السخان المُغلف بـ PTFE-، يتم تضمين العنصر المقاوم (عادةً النيتشروم) في عزل أكسيد الماغنسيوم المضغوط. في ظل الظروف المثالية، يظل هذا الهيكل مستقرًا ميكانيكيًا. ومع ذلك، يمكن أن يسبب ركوب الدراجات الحرارية التعب عند نقاط الضعف.
سلوك تشقق خط الشعر تحت درجة الحرارة
تتضمن آلية الفشل الشائعة ما يلي:
كسر مجهري في سلك المقاومة الداخلية
غالبًا ما يقع بالقرب من نقطة اللحام أو نصف قطر الانحناء
اتصال مستقر عند البرد والتعاقد الميكانيكي
عند البرد:
يظل الكراك مغلقًا تحت الضغط الميكانيكي
اختبارات الاستمرارية تمر بشكل طبيعي
قراءات المقاومة تبدو مستقرة
عند تسخينه:
يحدث التمدد الحراري في السلك
يفتح الكراك على الانفصال الجسدي
يتم فقدان الاستمرارية الكهربائية
الكسر عبارة عن فجوة صغيرة تنفتح بفعل الحرارة.
يؤدي هذا إلى إنشاء دورة مضللة حيث يبدو السخان فعالاً أثناء الاختبار ولكنه يفشل فورًا في ظل ظروف التشغيل.
لماذا تفشل الاختبارات الكهربائية القياسية في اكتشاف الخلل؟
تشمل التشخيصات التقليدية ما يلي:
قياس المقاومة بالأوميتر
اختبار مقاومة العزل (الميجر).
يتم إجراء هذه الاختبارات في درجة الحرارة المحيطة وظروف الضغط المنخفض. نتيجة ل:
لم يتم تنشيط الفصل الميكانيكي المتقطع
الاستمرارية الكهربائية تبدو طبيعية
يظل الخطأ مخفيًا حتى تبدأ العملية الحقيقية
يتم تصنيف وضع الفشل هذا على أنه تعب حراري، حيث يؤدي التمدد والانكماش المتكرر إلى إضعاف الموصل بشكل تدريجي حتى يحدث كسر متقطع.
التشغيل السريع-تحميل طريقة التشخيص
يتطلب الكشف إعادة إنتاج ظروف التشغيل بموجب تدابير السلامة الخاضعة للرقابة.
اختبار الإجهاد الحراري المباشر
يتم إجراء اختبار التنشيط المتحكم فيه:
يتم تشغيل السخان لفترة وجيزة في بيئة آمنة وجافة
تتم مراقبة السحب الحالي بشكل مستمر
ويلاحظ ارتفاع درجة الحرارة بشكل غير مباشر من خلال سلوك الحمل
تحديد توقيع الخطأ
عادة ما يظهر السخان المعيب ما يلي:
التيار الطبيعي عند بدء التشغيل
انخفاض مفاجئ في التيار إلى الصفر مع ارتفاع درجة الحرارة
استعادة التيار عندما يبرد السخان
يؤكد سلوك التدوير هذا وجود دائرة داخلية مفتوحة تعتمد على درجة الحرارة-.
تأكيد السبب الجذري
يؤكد السلوك الملاحظ:
كسر الموصل الداخلي
الإرهاق الحراري-يتسبب في الانفصال الميكانيكي
-عطل هيكلي غير قابل للإصلاح لعنصر التسخين
لأن الضرر مضمن داخل عزل MgO:
الوصول الداخلي غير ممكن دون تدمير المدفأة
محاولات اللحام أو الإصلاح الخارجي تهدد سلامة العزل
لا يمكن استعادة الموثوقية على المدى الطويل- بعد بداية الفشل
الإجراء التصحيحي
بمجرد التأكيد:
مطلوب استبدال سخان
يمكن إجراء فحص ظروف التثبيت
يمكن مراجعة ظروف الاهتزاز المفرط أو الدورة الحرارية
لا توجد طريقة إصلاح ميدانية تعتبر موثوقة لفصل الأسلاك الداخلية في سخانات PTFE.
خاتمة
إن السخان الذي يجتاز جميع الاختبارات الكهربائية الباردة ولكنه يفشل في إنتاج الحرارة تحت الحمل به انقطاع داخلي محدد يعتمد على درجة الحرارة-. يمكن فقط للاختبار الوظيفي الساخن -المراقب أن يكشف عن هذه الحالة ويؤكد الخطأ.
تكشف بعض الأخطاء عن نفسها فقط عندما تؤدي المعدات دورها بفعالية. في الأنظمة الحرارية، لا يتم التشخيص الحقيقي إلا في ظل ظروف التشغيل الحقيقية، حيث تتفاعل الضغوط الكهربائية والميكانيكية والحرارية في وقت واحد.
