発熱体が動作しなくなる場合、物理的な劣化から動作不良に至るまで、さまざまな要因が考えられます。
これらの問題を理解することは、ラボ機器の購入者にとって、発熱体の寿命と効率を確保する上で極めて重要です。
以下では、発熱体が故障する主な理由を、提供された参考文献から探ります。
発熱体が故障する7つの一般的な理由
1.蒸発と蒸気圧
メカニズム:真空環境では、蒸気圧の高い材料が蒸発し、発熱体の断面積が減少して焼損に至ることがあります。
防止方法:発熱体には蒸気圧の低い材料を使用し、臨界蒸発温度以上の分圧雰囲気を考慮する。
2.実装と配線の問題
セラミック絶縁体:セラミック絶縁体：電気的絶縁は可能だが、カーボンダストや金属凝縮物による短絡に弱い。
メンテナンス:短絡防止のため、定期的な清掃と点検が必要である。
3.ホットスポットの形成
局部酸化:局部的な酸化が進むと、ワイヤーの断面積が減少し、抵抗が増加し、局部的な過熱を引き起こす。
シールドとサポート:不適切なシールドや不十分なサポートは、熱損失の減少や温度上昇を招き、ホットスポットの原因となる。
予防:ホットスポットを避けるため、最小限のサポートを使用し、適切な間隔を確保する。
4.酸化と断続運転
酸化スケールの形成:継続的な酸化スケールは内部金属を保護しますが、頻繁な熱サイクルによって亀裂が入ったり剥がれたりすることがあり、酸化とホットスポットの増加につながります。
メンテナンス:酸化スケールの損傷を防ぐため、頻繁なオン・オフサイクルは避ける。
5.結晶粒成長による脆化
材料が脆くなる:鉄を含む合金を加熱すると、高温で大きな脆性粒が形成され、脆く破断しやすくなります。
取り扱い:破損を防ぐため、取り扱いには注意が必要である。
6.接続部のゆるみと部品の損傷
接続部:破損を防ぐため、接続部のゆるみは直ちに締めるか修理すること。
クリーニング:ヒーターエレメントの完全性を維持するために、定期的なクリーニングとベークアウトが必要です。
7.環境要因
湿度と腐食性ガス:湿度が高く、腐食性ガスが存在すると、発熱体が腐食し、寿命が短くなります。
予防:適切な環境条件を確保し、腐食性物質への暴露を防ぐ。
8.運転制御と保護
サーモスタット制御:自動温度制御システムは、過熱を防止するために不可欠である。
過負荷保護:過負荷リレーとヒューズを使用して、短絡やその他の動作不良から保護する。
メンテナンス:制御システムの定期的なチェックとメンテナンスは非常に重要である。
これらの重要なポイントを理解することで、ラボ機器の購入者は、発熱体の選択、操作、およびメンテナンスについて十分な情報を得た上で決定することができ、それによって発熱体の信頼性と寿命を確保することができます。
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