Термичният цикъл-повтарящото се нагряване и охлаждане-е основният фактор, ограничаващ продължителността на живота на термодвойката в системите с горещ канал. Всяко стартиране-на матрица, производствен цикъл и спиране излага сензорите на драматични температурни промени, които постепенно разграждат вътрешните структури. Разбирането на този процес помага на потребителите да избират издръжливи сензори и да удължат живота им.
По време на топлинен цикъл металната обвивка на термодвойката, вътрешните проводници и изолацията се разширяват и свиват с различна скорост. Това повтарящо се диференциално разширение създава механично напрежение вътре в сензора. С течение на времето това напрежение причинява микро-пукнатини в изолацията, разхлабване на вътрешните компоненти и дори счупване на сензорните проводници.
Бързите температурни промени усилват щетите от умора. Бързите цикли на-нагряване и{2}}охлаждане, често срещани при високо-скоростното формоване на опаковки, увеличават термичния шок и ускоряват умората на материала. Първокласните термодвойки са проектирани да издържат на това напрежение чрез гъвкави вътрешни структури и изолация с висока-плътност.
Окисляването се ускорява при многократно нагряване. При високи температури кислородът реагира със сплавта на термодвойката и материала на обвивката, като постепенно променя химичния състав и намалява точността на измерване. Елементите от тип K и тип J са особено засегнати от дългосрочно-циклично окисляване. Първокласните сплави със стабилизирани добавки забавят този процес.
Влагата и замърсяването проникват по-лесно, тъй като цикличността отслабва уплътненията. Всяко разширяване и свиване разхлабва уплътнението в изходната точка на кабела, позволявайки на влага, масло или пластмасови пари да навлязат във вътрешността на сензора. Това намалява съпротивлението на изолацията и причинява шум в сигнала или късо съединение.
Топлинният дрейф се влошава с увеличаване на циклите. Дори високо{1}}качествените термодвойки постепенно променят своята електрическа мощност в продължение на много цикли. Това отклонение е постепенно, но непрекъснато, което в крайна сметка води до неточен контрол на температурата и дефекти в качеството.
Вибрацията, съчетана с термични цикли, създава сложно напрежение. Движението на формата и вибрациите на машината по време на производство допълнително отслабват сензорните структури, които вече са подложени на напрежение от температурните промени. Тази комбинация често причинява преждевременна повреда при ниско{2}}качествените термодвойки.
Корозията на обвивката прогресира по-бързо при циклични условия. Температурните колебания ускоряват химичните реакции между обвивката и разтопената пластмаса, добавките или почистващите препарати. Тази ерозия изтънява обвивката, като в крайна сметка се пробива и излага вътрешните проводници.
Качеството на производство определя колко цикъла може да издържи една термодвойка. Първокласните сензори използват здраво заваряване, плътна изолация и здрави сплави, за да издържат на десетки хиляди цикли. Стандартните версии могат да се влошат значително само след няколко хиляди цикъла.
Условията на работа също оказват влияние върху въздействието на цикъла. По-високите пикови температури, по-бързите скорости на циклиране и по-дългата ежедневна работа съкращават живота. Сензорите при високо-температурни приложения на инженерни смоли се разграждат по-бързо от тези при ниско-температурно формоване на стокови смоли.
Правилното боравене по време на монтажа може да намали стреса при циклиране. Прекомерното-затягане, прекомерното огъване или лошото фрезоване въвеждат допълнително механично напрежение, което се комбинира с термично напрежение, за да ускори повредата. Нежният монтаж и сигурното фиксиране на кабела спомагат за удължаване на живота.
В обобщение, топлинният цикъл постепенно влошава производителността на термодвойката чрез механична умора, окисление, замърсяване и структурно износване. Изборът на високо-качествени, устойчиви на термичен-удар-сензори и поддържането на стабилни работни условия може значително да удължи живота им на използване.
