چالش پنهان رطوبت در بخاری های مینیاتوری

چالش پنهان رطوبت در بخاری های مینیاتوری

یک ماشین دقیق برای ماه‌ها بدون عیب کار می‌کند-سپس یک روز صبح بخاری کارتریج 1.5 ولتی-بدون هشدار از کار می‌افتد. قطع کننده مدار فوراً خاموش می شود، کنترل کننده دما یک زنگ هشدار بیش از-حد را می زند، یا فرآیند به طور ناگهانی از حد تحمل خارج می شود. تکنسین‌ها تقلا می‌کنند، بخاری را تعویض می‌کنند، و سیستم به زندگی باز می‌گردد... تا قطعی غیرقابل توضیح بعدی. در اکثریت قریب به اتفاق این موارد علت اصلی چگالی وات بیش از حد، تناسب ضعیف یا مواد غلاف اشتباه نیست. این رطوبت{8}}بی صدا، نامرئی و برای بخاری های کارتریج ولتاژ پایین{9} مینیاتوری مخرب است.

قلب مشکل در هر بخاری کارتریجی نهفته است: پودر اکسید منیزیم متراکم (MgO) که سیم مقاومت ریز را از غلاف{0} فولاد ضد زنگ یا Incoloy به صورت الکتریکی عایق می‌کند در حالی که گرما را به بیرون هدایت می‌کند. MgO به شدت رطوبت گیر است. به طور فعال بخار آب را از هوا از طریق کوچکترین شکاف آب بندی نشده در خروجی سرب یا در طول ذخیره سازی طولانی مدت- می کشد. در بخاری‌های صنعتی با اندازه کامل-اثر اغلب ناچیز است. در یک میکرو کارتریج 1.5 ولتی-که در آن کل عنصر ممکن است فقط ۶ میلی‌متر قطر و ۲۰ تا ۴۰ میلی‌متر طول داشته باشد-حتی چند میکروگرم رطوبت جذب‌شده مشکلی فاجعه‌بار ایجاد می‌کند.

هنگامی که بخاری برای اولین بار با ولتاژ 1.5 ولت (اما 15 تا 30 آمپر) روشن می شود، رطوبت به بخار تبدیل می شود. انبساط ناگهانی حفره های میکروسکوپی و مسیرهای رسانا را از طریق MgO ایجاد می کند. مقاومت عایق در عرض چند ثانیه از صدها مگا اهم به چند هزار اهم سقوط می کند. جریان نشتی از سیم به غلاف شروع می شود. در آمپر بالا، این نشتی الکترولیز موضعی و ردیابی کربن ایجاد می کند و به سرعت اتصالات داخلی را فرسایش می دهد. در گرمکن‌های مایع پزشکی، پرینترهای سه بعدی، بلوک‌های حسگر هواپیماهای بدون سرنشین، یا آنالایزرهای آزمایشگاهی میکروسیال، نتیجه فوری است: کنترل دمای نامنظم، خطای زمین-یا شکست کامل مدار{10}}.

استانداردهای صنعت بدون ابهام هستند. یک بخاری کارتریجی نام تجاری جدید، با اندازه گیری سرد (20 تا 25 درجه) با میگر 500 VDC، باید حداقل 50 MΩ بین هر سرب و غلاف نشان دهد. بسیاری از سازندگان 1.5 ولت ممتاز واحدهای بیش از 200 تا 500 MΩ را ارسال می کنند. هر چیزی کمتر از 50 MΩ در هنگام نصب نشان دهنده آلودگی است و باید رد شود. پس از نصب، هر خوانش کمتر از 10 MΩ در طول تعمیر و نگهداری معمول نشان می دهد که رطوبت از قبل کار خود را آغاز کرده است.

علائم هشدار دهنده ظریف اما غیر قابل انکار هستند. بخاری که به طور ناگهانی -قطع کننده خطای زمین (GFI) را در اولین روشن شدن برق-بعد از خاموش شدن آخر هفته خاموش می کند، تقریباً همیشه مربوط به رطوبت است-. ناپایداری دما-بیش از حد 5-10 درجه یا ناتوانی در نگهداشتن ±0.5 درجه -اغلب قبل از خرابی کامل ظاهر می شود زیرا مسیرهای نشتی جزئی باعث ایجاد تغییر در مقاومت{10}}پروفایل گرمایش سیم می شود. در موارد شدید فشار بخار در واقع باعث پاره شدن گلدان در خروجی سرب می‌شود و تراکم قابل مشاهده یا برآمدگی کوچکی بر جای می‌گذارد. از آنجایی که سیستم‌های 1.5 ولت با ولتاژ بسیار پایین{14} کار می‌کنند، حتی جریان‌های نشتی کوچک (چند میلی‌آمپر) می‌توانند بردهای حساس آزمایشگاهی یا مدارهای ایمنی پزشکی را بسیار راحت‌تر از بخاری‌های 120 ولت یا 240 ولت مختل کنند.

پس از درک خطر، پیشگیری آسان است. ابتدا بخاری‌ها را در کیسه‌های مهر و موم شده اصلی خود با بسته‌های خشک‌کننده در داخل کابینت کنترل‌شده آب و هوا (کمتر یا مساوی ۴۰٪ رطوبت نسبی) ذخیره کنید. هرگز آنها را روی یک نیمکت باز در یک طبقه تولیدی مرطوب یا انبار رها نکنید. دوم، روی هر بخاری جدید یا ذخیره‌شده، یک روش کنترل‌شده «پخت-خروجی» را اتخاذ کنید: 30 تا 50 درصد ولتاژ نامی را به مدت 15 تا 30 دقیقه اعمال کنید و در حین نظارت بر جریان جریان. با تبخیر رطوبت، مقاومت افزایش می یابد و جریان به سطوح عادی کاهش می یابد. فقط پس از آن به قدرت کامل بروید. نشان داده شده است که این تک مرحله عمر را در محیط های مرطوب 3-4× افزایش می دهد.

برای کاربردهای واقعاً سخت-دستگاه‌های پزشکی قابل انتقال خودکار،-نازل‌های فرآوری مواد غذایی-یا اجزای پهپاد در فضای باز- را از ابتدا بخاری‌های کارتریج 1.5 ولتی مهر و موم شده را مشخص کنید. این واحدها دارای درپوش‌های انتهایی-جوش داده شده یا خلاء-لحیم‌کاری شده لیزری، گلدان اپوکسی یا سرامیکی با دمای بالا-و گاهی اوقات انتقال کابل‌های معدنی{9}}عایق‌شده با درجه IP67 یا بالاتر هستند. هزینه اضافه شده در مقایسه با زمان توقف مکرر یا دسته های محصول از بین رفته اندک است.

حتی یک بخاری کاملاً مشخص-تراکم وات صحیح، تحمل سوراخ ایده‌آل، غلاف Incoloy-در صورت نادیده گرفتن رطوبت، پیش از موعد از کار می‌افتد. این تنها حالت خرابی است که می تواند پس از ماه ها کارکرد کامل، یک واحد را در یک چرخه برق منفرد از بین ببرد. مهندسان با مراقبت از رطوبت با همان دقتی که برای هر پارامتر طراحی دیگر داده می شود، بخاری کارتریج 1.5 ولتی را از یک جزء آسیب پذیر به قابل اطمینان ترین حلقه در زنجیره حرارتی تبدیل می کنند.

چالش پنهان رطوبت اجتناب ناپذیر نیست. بخاری‌های مینیاتوری با ذخیره‌سازی مناسب، پروتکل‌های پخت{1} و گزینه‌های هرمتیک، عملکرد پایدار و تکرارپذیری را ارائه می‌کنند که برنامه‌های آن‌ها سال به سال، دسته‌ای به دسته‌ای، بدون خرابی غافلگیرکننده نیاز دارند-.