Термічний удар є одним із найсерйозніших і недооцінених механізмів відмови, що впливає на термопари з гарячим каналом, і виникає, коли датчик відчуває різку, екстремальну зміну температури. На відміну від поступового теплового циклу, який передбачає передбачуване розширення та звуження, термічний удар створює інтенсивні, незбалансовані внутрішні напруги, які можуть остаточно пошкодити спай термопари, оболонку та внутрішню ізоляцію лише за кілька подій. Поширені причини включають швидкий повний-запуск потужності без попереднього підігріву, раптовий потік холодної смоли в гарячий колектор, аварійне відключення з наступним швидким охолодженням і вставлення холодної термопари безпосередньо в попередньо нагріте сопло. Кожен екземпляр піддає датчик дельті температури, яка може перевищувати 200 градусів за секунди.
Фізичні пошкодження, спричинені термічним ударом, спричинені невідповідністю коефіцієнтів теплового розширення між зовнішньою оболонкою, ізоляцією з оксиду магнію (MgO) і внутрішніми сплавами термо-елементів. Оскільки зовнішня металева оболонка швидко нагрівається або охолоджується, вона розширюється або стискається з іншою швидкістю, ніж внутрішні матеріали. Цей диференціальний рух створює напругу зсуву, яка може зруйнувати серцевину MgO, зрушити внутрішні дроти зі сплаву або створити мікро-тріщини на чутливому з’єднанні. З часом ці мікро-дефекти збільшуються, що призводить до збільшення електричного опору, дрейфу сигналу, зниження швидкості відгуку та остаточного повного виходу з ладу. У важких випадках термічний удар може розірвати оболонку або повністю розділити з’єднання, що призведе до негайного розриву ланцюга.
Термопари з мінеральною-ізоляцією (MI) набагато стійкіші до термічного удару, ніж термопари з пластиковою-ізоляцією або виготовлені термопари, оскільки ущільнене ядро MgO рівномірніше розподіляє навантаження, а безшовна металева оболонка зберігає структурну цілісність. Високоякісні-сплави оболонок, такі як Inconel 600, додатково покращують стійкість, зберігаючи пластичність за високих температур. Однак жодна термопара не захищена від цього, і повторний термічний удар призведе до погіршення роботи навіть датчиків преміум-класу.
Щоб пом’якшити пошкодження від термічного удару, оператори повинні запроваджувати контрольовані темпи-нагріву, уникати раптового охолодження та переконатися, що термопари досягають майже-температури системи перед повним розміщенням. Групи технічного обслуговування також повинні перевірити термопари, які зазнали аварійного вимкнення, на наявність ранніх ознак дрейфу. Розуміння теплового удару дозволяє формувальникам вибрати більш надійні датчики, продовжити термін служби та уникнути незапланованих простоїв, спричинених катастрофічними збоями.
Зрештою, термічний удар являє собою тиху, але потужну загрозу для надійності гарячого каналу. Керуючи режимами нагрівання та охолодження та інвестуючи в -ударостійкі MI термопари, виробники можуть підтримувати- довгострокову стабільність і зменшити найпоширеніші джерела раптової відмови датчика.
