Cómo determinar si los termopares tipo B y tipo J han fallado

Determinar la falla de los termopares tipo B y tipo J requiere una evaluación integral que considere las propiedades de sus materiales, el entorno operativo y los métodos de prueba. Generalmente, la falla del termopar tipo B se manifiesta principalmente como deriva de alta-temperatura, contaminación y fragilidad, y señal débil, mientras que la falla del termopar tipo J se observa comúnmente en fracturas por oxidación, cortocircuitos por corrosión y potencial termoeléctrico anormal. El siguiente es un método sistemático de evaluación:

I. Inspección de apariencia y estructura

1. Termopares tipo B (Platino-Rodio 30-Platino-Rodio 6)

Condición del tubo protector: Inspeccione el tubo protector de corindón o alúmina de alta-pureza para detectar grietas, perforaciones o formación de polvo, especialmente en hornos con fluctuaciones frecuentes de temperatura, donde el estrés térmico puede provocar roturas fácilmente.

Observación del cable: si el tubo protector está dañado, ábralo y observe si el cable de doble platino-rodio se ha vuelto quebradizo, ennegrecido o muestra contaminación "picada", lo que indica exposición a vapor metálico o deposición de carbono.

Inspección de la puerta de enlace: compruebe si los terminales están oxidados y ennegrecidos, si la capa de aislamiento del cable está envejecida y si las uniones de soldadura se han desprendido.

2. Termopar tipo J (hierro-Constantan)

Oxidación del electrodo positivo de hierro: verifique cuidadosamente si el electrodo positivo de hierro está al rojo{0}}, oxidado o quebradizo, especialmente después de un uso prolongado a más de 500 grados, ya que es propenso a oxidarse y romperse.

Corrosión del electrodo negativo de Constantan: en ambientes húmedos o que contienen azufre-, el Constantan (aleación de cobre-níquel) se corroe fácilmente y se manifiesta como una superficie verdosa o ampollas.

Terminales: Verifique si hay entrada de humedad que podría causar corrosión o cortocircuitos en los terminales.

Nota: Los termopares tipo J funcionan mejor que otros termopares de metal base en atmósferas reductoras, pero si se detecta inestabilidad de la señal, primero se debe verificar la oxidación del electrodo de hierro.

II. Pruebas de rendimiento eléctrico

1. Prueba de continuidad (rango de óhmetro multímetro)

Desconéctelo del medidor y mida la resistencia entre los dos terminales:

Valor normal: Tanto los termopares tipo B como los tipo J deben tener entre varios ohmios y decenas de ohmios (dependiendo de la longitud y el diámetro del cable);

Circuito abierto: Resistencia infinita → Cable del termopar roto, necesita reemplazo;

Cortocircuito: Resistencia cercana a 0Ω → Cortocircuito interno o humedad, necesita secado o reemplazo.

Nota: Los termopares tipo B tienen una señal débil y son más susceptibles a un cableado deficiente. Asegúrese de que los terminales estén bien sujetos.

2. Medición del potencial termoeléctrico (método del milivoltímetro)

Utilice un milivoltímetro de alta-precisión para medir la salida de la unión fría y compararla con la tabla de calibración:

Tipo B: El potencial termoeléctrico teórico a 1000 grados es de aproximadamente 4,8 mV. Si el valor medido se desvía más de ±0,1 mV, puede estar envejecido o contaminado.

Tipo J: el valor teórico es de aproximadamente 5,0 mV a 100 grados. Si es inferior a 4,5 mV, indica que el cable del termopar se ha deteriorado o está muy oxidado.

Recomendación: Coloque el termopar bajo prueba y un termopar nuevo del mismo modelo simultáneamente en una fuente de temperatura constante (como un baño de aceite) y compare las diferencias de salida para determinar si ha fallado.

III. Verificación de la medición de temperatura real

1. Comparación de entornos de temperatura constante

Inserte el termopar en una fuente de temperatura constante a una temperatura conocida (como agua hirviendo a 100 grados o un baño de aceite a 300 grados) y compárelo con un termómetro de resistencia de platino estándar:

Si la diferencia de temperatura excede el rango de clase de precisión (Tipo B ±0,25%t, Tipo J ±2,5 grados) y se han descartado errores de cableado, se puede determinar que ha fallado.

2. Prueba de calentamiento dinámico

Calienta lentamente y registra el cambio de potencial termoeléctrico:

Si la señal no cambia o fluctúa durante el calentamiento → mal contacto interno;

Si no puede volver a cero después del enfriamiento → se ha producido un recocido irreversible o un daño por oxidación en el cable del termopar.

IV. Características de falla en escenarios especiales

Mesa	Guión	Características de falla del termopar tipo B	Características de falla del termopar tipo J
Entorno de oxidación a alta temperatura-	Estabilidad-a largo plazo, pero si el tubo protector falla, el cable del termopar se contamina fácilmente y se vuelve quebradizo.	El cátodo de hierro se oxida rápidamente y la vida útil disminuye drásticamente por encima de los 500 grados.
Atmósfera reductora (H₂, CO)	Propenso a la "fragilidad del platino", lo que hace que el cable del termopar se vuelva quebradizo y se rompa.	Se puede utilizar normalmente, este es su escenario ventajoso.
Ambiente-que contiene azufre/húmedo	Sensible a la contaminación, forma fácilmente eutéctico de bajo-punto de fusión-	Constantan se corroe fácilmente, lo que provoca derivas de señal o cortocircuitos.
Ciclos térmicos frecuentes	La tensión térmica hace que el tubo protector se agriete, exponiendo el cable del termopar.	Alta resistencia mecánica y fuerte resistencia a las vibraciones.

Recomendación: el tipo B es adecuado para entornos limpios y de alta-temperatura; El tipo J es adecuado para sitios industriales de temperatura media- y baja-, pero se deben evitar entornos de oxidación y sulfuración de alta-temperatura.