Kui tavalised kassetisoojendid keelduvad käivitumast – külm{0}}käivitustõrge krüogeensüsteemides
Krüogeenne hoidla -90 kraadi juures peab jää ummistumise vältimiseks soojendama lämmastiku ülekandetoru, kuid paigaldatud kütteelemendid lihtsalt ei aktiveeru. Tavalised kassettküttekehad, mis on valitud toatemperatuuri -temperatuuri võimsuse järgi, kas ei tooda soojust või põlevad äärmise külmaga kohe pärast toiteallika kasutamist. See stsenaarium toimib palju sagedamini, kui paljud rajatiste juhid eeldavad, ja harva on probleem toote kvaliteedis – see on põhimõtteline mittevastavus konstruktsiooni eelduste ja tööreaalsuse vahel.
Mis tegelikult juhtub tavalises kassetisoojenduses, kui -käivitatakse -90 kraadi juures? Takistusjuhtmel, mis on tavaliselt nikkel-kroomisulam, nagu NiCr 80/20, on krüogeensetel temperatuuridel välistingimustega võrreldes oluliselt erinevad elektrilised omadused. -40 kraadi juures langeb takistus ligikaudu 10 kuni 15 protsenti. -90 kraadi juures on vähenemine veelgi märgatavam. See tähendab, et antud rakendatud pinge korral voolab rohkem voolu ja genereeritakse rohkem võimsust, kui standardsed spetsifikatsioonid näitavad. Kütteseade, mille nimivõimsus on toatemperatuuril 10 amprit, võib külmkäivituse ajal tarbida 11–12 amprit, koormates toiteahelaid ja juhtkomponente, mis ei ole selliseks sisselülitamiseks ette nähtud.
Materjalide termiline kokkutõmbumine tekitab lisaprobleeme. Toatemperatuurilt vedela lämmastiku temperatuurini tõmbub roostevaba teras umbes 0,3 protsenti, Inconeli sulamid aga umbes 0,2 protsenti. See ümbrise, isolatsiooni ja takistustraadi vaheline erinev kokkutõmbumine tekitab sisepingeid, mida tavapärased konstruktsioonid ei suuda taluda. Standardne magneesiumoksiidi tihendamine, mis on keskkonnas kasutamiseks piisav, tekitab mikroskoopilisi tühimikuid, kui materjalid kahanevad erineva kiirusega, kahjustades dielektrilist tugevust ja luues teid elektrilise jälgimise jaoks.
Niiskuse sissepääs on võib-olla kõige salakavalam rikkemehhanism. Kui krüogeensed seadmed hooldustsüklite ajal soojenevad, kondenseerub õhuniiskus külmadele pindadele. Standardsed küttekeha tihendid, mis sobivad ideaalselt kuivas keskkonnas, võimaldavad järk-järgult vee sissepääsu, mis külmub järgneva jahutamise ajal jääkristallideks. Mahu suurenemine ligikaudu 9 protsenti, kui vesi muutub jääks, tekitab piisava rõhu, et mantlit lõhestada või sisemist isolatsiooni kahjustada.
Usaldusväärseks tööks temperatuuril -90 kraadi ja alla selle, tegeleb spetsialiseeritud tehnika iga tõrkerežiimiga. Hermeetiline tihendus klaasist-metallist-metalli või keraamiliste konstruktsioonidega takistab niiskuse juurdepääsu. Sisemised niiskuse kogujad absorbeerivad kogu kasutusea jooksul tootmisjääkniiskuse või väikese lekke. Suure tihedusega tihendustehnikad, mis saavutavad tiheduse üle 3,2 grammi kuupsentimeetri kohta, säilitavad struktuuri terviklikkuse äärmuslikes temperatuurivahemikes. Paindlikud mähiste toed ja nõuetele vastav isolatsioonipakend võimaldavad diferentsiaalset termilist kokkutõmbumist, ilma et tekiks sisemisi õmblusi, mis levivad luumurde.
Külm{0}}käivituse võimsuse arvutused peavad arvestama kütteelementide vähenenud takistusega krüogeensetel temperatuuridel. Juhtsüsteemid peaksid sisaldama voolu-piiravaid funktsioone või tõusu{3}}jadasid, mis suurendavad pinget järk-järgult mitme minuti jooksul, võimaldades temperatuuri ühtlast jaotumist enne täisvõimsuse saavutamist. See lähenemisviis pikendab tööiga kolme või enama teguri võrra, võrreldes otsese täisvõimsusega{5}}rakendusega.
