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CASE STUDY

過酷な環境下での12 種類の
シース熱電対プローブ比較試験

シース熱電対(MIケーブル)プローブの重要性

固形廃棄物焼却炉、粉末金属の焼結、またはガスまたは石油焼成炉などの激しい熱環境では、高耐久性の「極端な熱に耐える」熱電対プローブが必要です。MIケーブル(シース熱電対)は高温にさらされても可燃性が低く酸化に強いケーブルで、正確な温度測定が可能です。

シース熱電対ケーブルは、高温環境下で重要なプロセスに使用されるため、時間の経過とともに精度と耐久性を維持するシース熱電対ケーブルの選択がとても重要になります。例えば、計測ポイントを監視するために発電所等に使用される温度コントローラが正確な測定値を受信しなくなり、さらに修理または交換することが難しい環境に設置してある場合は、非常に危険な状態に陥ります。

シース熱電対(MIケーブル)プローブの比較

シース熱電対(MIケーブル)の性能評価試験
当社のプローブの精度と耐久性を、競合する他社製品と性能比較をするため、シース熱電対(MIケーブル)を使用して作られた様々なプローブでサイクルテストを実施しました。 この試験では、競合する2社のメーカーからの4つのサンプルプローブと、3つのオメガシースの各組み合わせからの4つのプローブを含む12のプローブを使用して性能を測定しました。すべてのプローブの直径は3.0mmです。

性能評価の要件には、15秒以内に各プローブを1100℃まで上昇させ、すぐにプローブを周囲温度まで45秒以内に冷却することが含まれていました。これらの要件は、ターボチャージャ付ディーゼルエンジンの排気システムの内部に配置された熱電対プローブの実際のお客様のアプリケーションに基づいて設定されています。

サイクル試験の結果
試験データをレビューしたところ、各組み合わせの平均に基づいて、当社のシースの組み合わせが競合他社のプローブより有意に優れていることが示されました。 Omega™310 / XLシースは、すべてのプローブの中で最高の性能を発揮し、競合他社のプローブよりも平均8倍長く、他の当社製シースの組み合わせの約2倍の長さで耐えました。しかし、ほとんどの場合、1100℃の温度上限に達するため、プローブの劣化により、15秒の熱サイクルを18秒まで延長する必要がありました。これは、金属ジャケットおよび導体材料の酸化によるものと考えられます。

Average Cycle Life Chart
図 1

結果の値が低い5つのプローブ(図2参照)を評価すると、5つのプローブすべてが、マイナスの熱電素子が温接点から約6.35cmの位置で壊われていることがわかりました。これは、サイクル試験で誘導コイルに入れたときの各プローブの深さと一致します。

Average Cycle Life Chart Figure 2
図 2

サイクル試験を1000回実施した後の全てのプローブの熱起電力試験は、ほとんどのプローブが、経時的に様々な計測ポイント熱起電力の出力にわずかな変化を示しました。 1つの例外はOmega™310 XLプローブで、15,900サイクル持続し、試験全体で熱起電力の変化はごくわずかでした。

最後に、温度モニタリングではドリフトが懸念されるため、約1200℃の温度下でプローブの長期EMFドリフトテストも行いました。図3では、当社製プローブの3つが60-100日までドリフトを示さないことがわかります。競合他社製のプローブはほとんどすぐにドリフトし始めています。

Comparison of Accutru-K-125 and XL-K-125 @ 2200F
図 3

シース熱電対(MIケーブル)プローブの比較結果

今回の性能評価のまとめ
個々のプローブの寿命を保証するものではありませんが、今回の性能評価試験のデータは、オメガ310 / XLプローブが、他の当社製品および競合他社製品を含む他のすべてのシース熱電対(MIケーブル)プローブに対して優れた性能を示した内容となりました。

シース熱電対製品