Hver er áhrif þéttrar beygju á innri viðnámsvír og rafmagnsgetu hans?

PTFE slíðurinn kann að líta vel út að utan, en ef viðnámsvírinn innan var ofspenntur þegar hann var beygður, er heitur blettur að myndast inni. Beygjan er tíður staður þar sem snemma brennur og grunnástæðan er oft vélræn skemmdir á vírnum, skemmdir sem ekki er hægt að greina með neinu magni af ytri skoðun. Skilningur á áhrifum innri viðnámsvírs með þéttum beygju PTFE hitara er grundvallaratriði fyrir alla sem tilgreina eða setja upp lagaða dýfahitara í krefjandi iðnaðarstarfsemi.

Svar innri viðnámsvírs við beygju
Inni í hverjum PTFE dýfahitara er málmviðnámsvír. Venjulega er álfelgur sem notaður er NiCr (nikkel króm) álfelgur (Nichrom). Vírinn er vinnandi hjarta hitara; þegar rafstraumur fer í gegnum hann verður viðnámshitun. Í flestum útfærslum er vírinn snúinn í fullkomna þyrillaga spólu eða lagður sem beinn, einsleitur strengur um alla lengd PTFE slíðunnar.

Þá er hitarinn beygður í ákveðnu formi. Viðnámsvírinn er síðan beygður í sömu línu. Vélræn svörun vírsins er fall af stöðu miðað við beygjuna:

Utan á beygjunni - Vírinn er spenntur. Ef beygjuradíusinn er nógu stór er vírinn teygjanlegur og fer aftur í upphaflega lengd þegar beygjukrafturinn losnar. En ef beygjan er of skörp fer vírinn yfir teygjumörkin og fær varanlega plastbjögun sem gerir hann staðbundinn þynnri.

Vírinn er undir þjöppunarálagi inni í beygjunni. Ef þú beygir hann skarpt mun innri hringur vírsins þjappast saman og vírinn sveigjast/beygjast/keppast. Í þyrluvírhönnun geta samfelldar beygjur snert hvort annað eða orðið ójafnt á milli.

Rafmagnsáhrifin: Heitur blettur og teygður vír
Rafmagnsbilanir af ýmsu tagi stafa af þéttum beygjum í viðnámsvír PTFE hitara, sem leiðir til minni afkösts og styttri endingartíma.

Staðbundin viðnámsaukning
Þegar vírinn er teygður út og beygður út á við þynnist viðnámsvírinn og þversniðsflatarmálið minnkar. Rafviðnámið er í öfugu hlutfalli við þversniðsflatarmálið þannig að þynnri hluti hefur meiri viðnám á hverja lengdareiningu. Þessi staðbundna aukning á viðnám þýðir að fyrir sama straum sem liggur í gegnum allan hitarann ​​framleiðir beygði hluturinn óhóflega meira magn af hita (afl=I2R). Þetta myndar heitan blett, pínulítinn hluta af hitaranum þar sem hitastigið er miklu hærra en restin af hitaranum.

Heitir blettir afleiðingar
Heitur reitur er ábyrgur fyrir fjölda bilunaraðferða:

Oxun á viðnámsvír - Því hraðari sem oxun NiCr málmblöndunnar er því hærra er hitastigið. Oxun eykur viðnámið enn frekar og skapar jákvæða endurgjöf sem mun að lokum leiða til bráðnunar-í gegnum eða opinnar hringrásar.

Niðurbrot á nærliggjandi PTFE slíðri - Hægt er að nota PTFE stöðugt við 110 gráður, þó að heitur blettur geti staðbundið verið yfir 200 gráður eða meira. Við þetta hitastig byrjar PTFE að versna, missa rafstyrk og gefa kannski frá sér ætandi aukaafurðir. Við yfirspennu beygjuna getur slíðrið mýkst, afmyndast eða sprungið.

Þreyta-völdum líftíma víra
Þegar plastaflögunin brýtur ekki strekkta vírinn, jafnvel meðan hann beygir, myndast streitustyrkur. Vírinn bólgnar út og dregst saman eftir endurteknar hitauppstreymi (hita upp að vinnsluhita og kólna aftur niður í umhverfið). Svæðið á beygjunni sem er undir spennu verður fyrir hringlaga vélrænni álagi, sem veldur þreytubilun. Vír sem gæti hafa lifað af í mörg ár í beinni hönnun getur bilað á mánuðum við krappa beygju.

Vandamálið við að safna og snerta milli beygja
Í spóluðu vírhitunareiningum gæti þétt beygja innan á ferilnum þjappað spólunni saman og valdið því að aðliggjandi beygjur snerta. Ef beygjurnar snerta getur rafstraumurinn hoppað yfir fyrirhugaða helix og þannig minnkað virka lengd vírsins á því svæði. Þetta dregur úr staðbundnu viðnámi (gegn teygðu-víraáhrifum) – en veldur öðrum erfiðleikum – straumþrengingum og ójöfnum hitadreifingu. Snertipunkturinn getur bognað eða hitnað staðbundið og myndað aftur heitan blett.

Í raun og veru gætu rafviðnámsmælingar við hitaraskautana gefið til kynna eðlileg gildi í fyrstu. Í margmæli er viðnám alls vírsins innan forskrifta og því er ekki hægt að greina smá heitan reitur. Í mörgum tilfellum gerist bilunin eftir nokkurn tíma í notkun, stundum hundruð klukkustunda, stundum aðeins nokkra daga, þegar heiti bleturinn bráðnar að lokum í gegnum vírinn, eða PTFE sem er í hættu leyfir skammhlaup í jörðu.

Innri vírheilleiki eftir beygjuprófun
PTFE hlífin er ekki gegnsæ og því er ekki hægt að skoða innri vírinn sjónrænt. Gæða-meðvitaðir framleiðendur nota röntgenskoðun- til að greina vírskipulagið í fullbúnum beygðum hitara. Röntgenmynd sýnir:

Jafnt bil á snúningum spólu (engin bunning eða aðskilnaður)

Engar beygjur, miklar beygjur eða þynning á vírnum

Endurtekningarhæfni vírstaða miðað við miðlínu slíðurs

Vel mynduð beygja hélt upprunalegri rúmfræði vírsins með upphitaðri beygju og eftir-beygjuglæðingu. Vírinn utan á beygjunni er ekki álagður út fyrir teygjumörkin og vírinn að innan spennist ekki. Vírbil er einsleitt sem hjálpar til við að stuðla að jöfnum hita yfir lengd hitara.

Hvernig varmahjólreiðar gera litlar beygjuskemmdir verri
Örlítið of hertur hitari, sem er boginn, getur staðist upphafsstyrk-og jafnvel nokkra daga samfellda notkun. Hins vegar eykur hitauppstreymi (hitun og kæling) skaðann á tvo vegu:

Mismunadrifið stækkun - Vírinn og PTFE slíðurinn eru með sérstaka hitaþenslustuðla. Hver lota myndar skurðspennu við vír-slíðursnertingu, staðbundin við beygjuna þar sem vírinn er þegar stressaður.

Stigvaxandi oxun - Þar sem hver heitur reitur nær háum hita myndast lítið lag af oxíði á vírinn. Þetta oxíðlag er minna leiðandi og brothættara. Að lokum verður vírinn svo þunnur og oxaður að hann brotnar upp.

Við höfum komist að því af reynslu á vettvangi að ef þú beygir hitara í minna en 5 til 6 sinnum OD radíus mun hann venjulega bila á 3 til 12 mánuðum við venjulegar lotuaðstæður, en eins hitari með fullnægjandi beygju mun endast í 5 eða fleiri ár.

Ályktun: Rafmagnsáreiðanleiki er vélrænni nákvæmni
Langtíma rafmagnsáreiðanleiki byggist á því að verja innri viðnámsvír gegn ofálagi við beygju. Þröng beygja mun snúa eða hnoða vírinn sem veldur staðbundnum heitum blettum sem stuðla að oxun, skemma PTFE slíður og leiða til ótímabærrar kulnunar. Fyrstu rafmagnsprófanir kunna að standast en falinn skaði sýnir sig alltaf í notkun.

Þessi skilningur leiðir til almennari niðurstöðu, að gæði hitara er sambland af vélrænni nákvæmni og rafframmistöðu. Beygja-upphituð dornbeygja, eftir-beygjuglæðing og -röntgengeislaprófun eru streitulausar-og nota sömu framleiðsluaðferðir sem varðveita heilleika innri viðnámsvírsins. Að tilgreina lágmarks beygjuradíus er ekki nóg til að vernda vírinn, koma í veg fyrir heita bletti og veita langan endingartíma sem iðnaðarforrit krefjast.