การปั่นจักรยานด้วยความร้อนส่งผลต่อชีวิตของเทอร์โมคัปเปิลในนักวิ่งที่ร้อนแรงอย่างไร

การหมุนเวียนด้วยความร้อน-การให้ความร้อนและความเย็นซ้ำๆ ของระบบวิ่งร้อนระหว่างการเริ่มต้น การผลิต และการปิดเครื่อง-เป็นหนึ่งในตัวสร้างความเครียดที่สร้างความเสียหายมากที่สุดในเทอร์โมคัปเปิล แต่ละรอบจะทำให้เซนเซอร์เกิดความเครียดเชิงกลเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันระหว่างโพรบและรูยึด หากโพรบทำจากอินโคเนล (สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน ~14×10⁻⁶/ องศา ) และแม่พิมพ์เป็นเหล็กกล้า (~12×10⁻⁶/ องศา ) โพรบจะขยายมากกว่ารูเล็กน้อย ในการออกแบบแบบสปริง- ความยาวที่เพิ่มขึ้นนี้จะบีบอัดสปริง เพื่อรักษาหน้าสัมผัสไว้ อย่างไรก็ตาม หากแรงสปริงไม่เพียงพอหรือหากโพรบถูกจับยึดอย่างแน่นหนา การขยายตัวอาจทำให้โพรบงอ ปลอกงอ และฉนวนแร่ภายในแตกร้าว กว่าร้อยรอบ ความล้านี้ทำให้เกิด-การแตกร้าวเล็กๆ ในสายไฟ ทำให้เกิดวงจรเปิดเป็นระยะๆ การหมุนเวียนด้วยความร้อนยังช่วยเร่งการเกิดออกซิเดชันของโลหะผสมเทอร์โมคัปเปิลอีกด้วย แต่ละครั้งที่ให้ความร้อนเซ็นเซอร์ถึง 350 องศา ลวดนิกเกิล-โครเมียมและนิกเกิล-อลูเมลจะออกซิไดซ์ที่พื้นผิว และค่อยๆ เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบ การออกซิเดชันนี้เป็นการสะสม-เวลาทั้งหมดที่อุณหภูมิสูงมีความสำคัญ แต่จำนวนรอบมีความสำคัญมากกว่า เนื่องจากแต่ละขั้นตอนการให้ความร้อนจะนำออกซิเจนสดมาใช้และสร้างชั้นออกไซด์ใหม่ ชั้นออกไซด์ที่ทางแยกเปลี่ยนคุณสมบัติเทอร์โมอิเล็กทริก ทำให้เกิดการดริฟท์ที่มักจะกระโดดหลังจากการปิดเครื่องและรีสตาร์ท นอกจากนี้ วงจรความร้อนยังทำให้ฉนวนแร่ธาตุ (MgO) ขยายตัวและหดตัว ทำให้เกิด-การแตกหักขนาดเล็กที่ช่วยให้ความชื้นซึมเข้าไปได้ในช่วง-ช่วงเย็นลงเมื่อเซ็นเซอร์หดตัวและดึงอากาศชื้น ความชื้นจะลดความต้านทานของฉนวน ส่งผลให้เกิดเสียงรบกวนและการอ่านค่าที่ไม่แน่นอน เพื่อลดความเสียหายจากการปั่นจักรยาน มีหลายวิธีที่ช่วยได้: ใช้เทอร์โมคัปเปิลที่มีปลอกหนาขึ้นเพื่อป้องกันการโก่งงอ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสปริงพรีโหลดเพียงพอแต่ไม่มากเกินไป ใช้สารป้องกันการยึด-กับเกลียวเพื่อป้องกันการครูด ซึ่งอาจทำให้เกิดการพันกัน และใช้กิจวัตรการสตาร์ทแบบนุ่มนวลซึ่งจะค่อยๆ ให้ความร้อนท่อร่วมถึง 150 องศา ก่อนที่จะจ่ายไฟเต็มกำลัง ช่วยลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบฉับพลัน สิ่งอำนวยความสะดวกบางแห่งมีนโยบายไม่ให้เครื่องวิ่งร้อนเย็นลงจนสุดระหว่างช่วงพักระยะสั้น-โดยคงไว้ที่อุณหภูมิ "สแตนด์บาย" ที่ 150-180 องศา จะช่วยลดจำนวนรอบการระบายความร้อนทั้งหมด นอกจากนี้ การเลือกเทอร์โมคัปเปิลที่มีวัสดุเปลือกหุ้มที่เหนียวกว่า (เช่น Inconel 600 มากกว่าสเตนเลส 316) จะช่วยเพิ่มความต้านทานต่อความเมื่อยล้า ผู้ผลิตมักระบุอายุการใช้งานของเทอร์โมคัปเปิล-โดยทั่วไปคือ 5,000 ถึง 10,000 รอบสำหรับหน่วยมาตรฐาน และสูงสุด 20,000 รอบสำหรับรุ่นที่ใช้งานหนัก การติดตามจำนวนรอบการระบายความร้อน (ไม่ใช่แค่ชั่วโมงการทำงาน) ช่วยคาดการณ์การเปลี่ยนใหม่ โดยสรุป การหมุนเวียนด้วยความร้อนเป็นตัวฆ่าเทอร์โมคัปเปิลอย่างเงียบๆ ด้วยการทำความเข้าใจถึงผลกระทบและการใช้มาตรการบรรเทาผลกระทบ ผู้ผลิตแม่พิมพ์สามารถยืดอายุเซ็นเซอร์และลดเวลาหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผน โดยเฉพาะในโรงงานที่มีการเปลี่ยนแม่พิมพ์บ่อยครั้ง