Cặp nhiệt điện là thiết bị sử dụng hợp kim kim loại tạo ra dòng điện khi chịu nhiệt - đo dòng điện này cho phép nó được sử dụng làm máy đo nhiệt độ. Ví dụ, cặp nhiệt điện thường được sử dụng làm bộ điều chỉnh trong lò nung gia đình. Là thiết bị trạng thái rắn, cặp nhiệt điện tương đối đàn hồi; thất bại sớm nói chung đến từ sự kết hợp của các vấn đề.
Được lắp đặt đúng cách, cặp nhiệt điện như trong lò của bạn có thể tồn tại lâu dài.Độ mỏi của kim loại
Do sự thay đổi nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi kích thước nhỏ trong thời gian dài, những chu kỳ giãn nở và co lại liên tục này có thể gây ra "mỏi kim loại". Nói cách khác, cặp nhiệt điện ngày càng trở nên kém đàn hồi cho đến khi cuối cùng nó bị hỏng. Quá trình này có thể được phát hiện bằng cách theo dõi cặp nhiệt điện cho các số đọc bất thường, đặc biệt nếu nó ở trong môi trường chịu áp lực nhiệt lặp lại hoặc nhiệt độ khắc nghiệt.
Quá trình oxy hóa
Nếu cặp nhiệt điện là môi trường kín, như được sử dụng trong các thiết bị theo dõi nhiệt độ cực cao, bất kỳ tiếp xúc với khí quyển nào cũng có thể làm trầm trọng thêm các quá trình phân rã tự nhiên, dẫn đến hỏng cặp nhiệt điện sớm. Oxy trong môi trường phản ứng với kim loại nguyên chất của cặp nhiệt điện, làm cho dây mỏng hơn và có khả năng giòn hơn: khi quá trình oxy hóa ngày càng tồi tệ, nó làm lộ ra ngày càng nhiều cặp nhiệt điện tấn công. Ngay cả một lượng nhỏ oxy cũng có thể gây ra vấn đề, vì vậy một cặp nhiệt điện kín nên kiểm tra môi trường thường xuyên để đảm bảo rằng nó không bị xâm phạm.
Ô nhiễm
Ngay cả khi cặp nhiệt điện không nhạy cảm cao với sự xâm nhập của khí quyển (như cặp nhiệt điện chứa đầy heli), nó có thể bị hư hỏng sớm bởi các chất gây ô nhiễm. Lưu huỳnh đặc biệt có vấn đề đối với các cặp nhiệt điện được làm bằng niken tinh khiết; ở nhiệt độ cao, nó phản ứng với niken tạo thành niken sunfua. Nhiều vấn đề dẫn đến hỏng cặp nhiệt điện sớm - bao gồm mỏi kim loại - có thể bị làm trầm trọng thêm bởi các tạp chất trong cặp nhiệt điện, gây ra trong quá trình sản xuất hoặc do lỗi người dùng khi cài đặt hoặc xử lý thiết bị.
Cài đặt kém
Một trong những nguyên nhân hàng đầu gây ra lỗi cặp nhiệt điện sớm chỉ đơn giản là cài đặt kém, điều này có thể làm cho bất kỳ vấn đề nào khác tồi tệ hơn nhiều. Cặp nhiệt điện cần được đặt và bảo vệ chính xác. Mặt khác, chúng có thể bị căng thẳng vượt quá dung sai thiết kế của chúng, hoặc chúng có thể được tiếp xúc với các hóa chất làm giảm hiệu quả hoặc độ bền của vật liệu. Điều này đặc biệt đúng đối với các cặp nhiệt điện gia đình, thường được đặt trong các phòng lò thiếu sự sạch sẽ và đồng nhất của một phòng thí nghiệm khoa học.
