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 示溫貼紙   (溫度貼紙 /   Thermal   label)

隨時代進步,機電等設備日趨精密,對工作的環境溫度要求也日趨嚴苛,因此為防止設備
發生異常,溫度過高,造成毀損,致使工廠停工,甚至引發工安事故變成日趨重要.

本文介紹利用示溫貼紙黏貼於各種設備發熱體,當溫度超過示溫貼紙額定溫度時,即變色之特性,提早發覺機電等設備溫度異常部位,追查原因及早改善,避免設備受損,發生事故.進而也能讓工安防護更加落實.

 示溫貼紙(溫度貼紙)結構介紹

簡單而言,示溫貼紙(Thermal Label) 可視為是一種簡易型的黏貼式溫度計, 就像一般貼紙一樣,但它不需要電池或其它動能,只要溫度到達示溫貼紙額定溫度時,就會變色,提醒使用者注意.

主要結構如圖示   :   

註 ： 1.溫度元件依不同溫度有將近百種,常見為40℃ ~ 250℃或特殊用途則更高.
  2.示溫貼紙又分為,可逆式(溫度元件變色,在冷卻後可回復原色.可持續重複使用) 與不
        可 逆式(溫度元件變色,但在冷卻後不可回復原色.不可重複使用) 兩者結構相似, 但可
        逆式 無染色紙層.

其實市面上可檢測發熱體之溫度儀器非常多樣,但每種儀器在應用上都有其優缺點.使用者可依本身用途,方便性,準確性…等做選擇.下表為各式測溫儀器與示溫貼紙做比較.

由比較表得之,示溫貼紙在特定場合下,量測發熱體,反而是最佳選擇.

圖一 各式示溫貼紙 示溫貼紙有許多種樣式,外方內圓,外方內方形…等,尺寸有大到10cm x 10cm在10~20公尺遠肉眼可辨識,也有 5mm x 5mm 專門用在微小電子零件上.可符合大多數使用者的需求.

示溫貼紙(溫度貼紙)應用場合

到底在何種特定場合下適合使用示溫貼紙? 筆者歸類出下列常見場合都適合使用.

1.   工作人員無法持續監看發熱體之溫度變化但需要監控多點發熱體之溫度,且又希望溫度到達預定值時能告警.

2.    發熱體在戶外或持續運動中或周圍環境髒污,有水氣…等.

3.    發熱體為高電壓,除非斷電否則無法靠近.

4.    發熱體非常小,密集排列在狹小空間內,又有障礙物阻擋.

5.    不耐高溫之物品,防止運送中途物品變質.

6.    受天候影響,傳統測溫設備無法量測或量測誤差值太大.

以台電所使用之不可逆式示溫貼紙為例 :

每條用電線路上安裝許多大小容量不等之變壓器,將11.4 kV或 22.8 kV配電線路電壓下至 110 ~440V 給用電戶使用. 變壓器會隨用電戶用電量大小而發熱,藉由外殼散熱. 如果長時間用電量超過變壓器額定容量,將導致燒毀,用電戶停電.

 雖然台電會隨用電量情況適時更換不同容量之變壓器或修改線路設計,以防止變壓器超載,用戶停電.但用電量顛峰,離峰及異常情況…等往往不可預測. 因此台電在配電線路上所有變壓器發熱體貼上75℃ 不可逆示溫貼紙(圖二).以變壓器外殼發熱至75℃,內部線圈溫度更高,如短時間尚無大礙,但長時間可能導致故障.

當變壓器外殼溫度上升至 75℃左右,熱能傳達至示溫貼紙,溫度元件會逐漸融化成液態並將白色之染色紙印染成紅色(圖三). 當發熱體溫度下降冷卻,染色紙已無法回復成白色.

 台電巡修人員例行巡檢時,以肉眼目視示溫貼紙是否變色? 如變色則表示此變壓器曾經發熱至少75℃或更高. 應檢查原因並改善.(圖四)

圖四 維修保養中之桿上變壓器. 圖中有一台之示溫貼紙已變色.

以台電高壓變電所為例 :

變電所將超高壓輸電線路69,161或 345kV電壓降壓至11.4或22.8 kV後輸送至配電線路.

變電所內有許多閘刀開關,電纜端子…等會因負荷過大,氧化腐蝕…等接觸問題,造成發熱.所內人員將示溫貼紙黏貼於發熱體監控溫度是否異常?(圖五)

以台鐵所使用之不可逆式示溫貼紙為例 :

機車頭以馬達帶動齒輪箱經由軸承傳動鋼輪,使機車頭推拉無動力車箱前進或後退. 軸承與鋼輪所承受摩擦力大且會發熱. 隨經年纍月工作,軸承與鋼輪因磨損變形發熱量愈來愈大,導致影響行車安全.

 台鐵在機車頭之軸承發熱體貼上 75℃不可逆示溫貼紙,當軸承發熱至75℃,示溫貼紙變成紅色. 事後進廠維修保養,工作人員可以目視檢查.(圖六)

 台北大眾捷運電車亦有黏貼類似功能之示溫貼紙,不過他們使用自71℃到 110℃,八段溫度顯示.

以電子業所使用之不可逆式示溫貼紙為例 :

電子產品日新月異,體積愈來愈小,電子零件散熱問題關係到產品穩定性. 而電子零件微小化,產品研發人員做雛形測試時,要量測點又多,花在架設溫度感知器時間太長,使得溫度量測困難.經使用示溫貼紙,可大幅簡化,節省時間與人力.(圖七,八)

其它常見應用 :

高壓鍋爐洩壓排氣管路,電子工廠高溫生產機台,割草機等小型引擎,變速箱,大馬力馬達,配電盤內之閘刀開關,銅匯流排,模注式變壓器,路運或船運貨櫃,醫葯品,軟片,高價食品…等溫度監控.

別小看一張小小地又不起眼的示溫貼紙,除外觀檢查外,常見品管有將近十種試驗以確保產品品質.

1.    變色溫度: 測試溫度元件變色反映符合± 2 ℃以內.

2.   黏著力: 測試示溫貼紙與發熱體是否緊密接合,不易脫落.

3.   耐久性: 以低於額定溫度元件 5℃,熱風循環恆溫槽重複高低溫,測試溫度元件是否異常變
            色.

4.   耐候性: 以耐候(紫外線,雨水)試驗機測試,檢查外觀是否褪色.

5.   耐水性: 黏貼於不鏽鋼板置入水中持續一段時間.測試PVC防水透明膠膜是否進水.

6.   耐酸性: 置於蒸硫水與硫酸等混合液內持續一段時間.測試是否發生外表腐蝕

7.   耐油性: 黏貼於鋼板置入於機油內於持續一段時間檢查外觀是否變質,脫落

8.   金屬腐蝕性: 黏貼於不鏽鋼板,以鹽水霧噴灑持續一段時間檢查外觀是否變質,脫落
9.      溫度 ℃  / 顏色變化表

溫度元件顏色變化,日本國內標準如上表,也就是不同額定溫度會有不同顏色. 在一張示溫貼紙有多段溫度元件時,當發熱到達額定溫度時,會出現不同顏色,可讓使用者輕易辨識.

歐美廠商示溫貼紙則大都白色變黑色,辨識比較不容易,尤其自白變灰再變黑,會造成使用者辨識上的困擾.

就筆者所瞭解,示溫貼紙目前未有世界統一之標準. 筆者僅提供日本製造廠資料供參考.

示溫貼紙(溫度貼紙)使用注意事項 :

 1.  溫度選擇

         高於發熱體正常工作溫度 10 ~ 20% 為宜. 選擇額定溫度太低之示溫貼紙會過早變色.
選擇額定溫度太高之示溫貼紙會過晚變色,可能設備燒毀仍未變色.



如無法確定異常工作溫度數值,應以溫度計量測約略溫度數值,再加上10 ~ 20%的數值為佳.

 2. 黏貼位置

         發熱體表面愈越平滑,乾淨所量測溫度愈準確. 貼著前應先清潔表面,不能有油污,灰塵
貼著於發熱體頂部或側部溫度最準確,且可避免雨水或污物附著. 如有必要,可在貼妥示溫貼紙後,再貼上一層透明膠帶,可減少雨水入侵.

 3.    使用壽命

視使用環境而異. 屋內約 3 ~5 年, 屋外約 2 ~ 3年.

 4.      檢視距離

檢視距離愈遠,應選用愈大面積之示溫貼紙. 以肉眼能辨視為最佳. 如距離過遠無法辨識,可用望遠鏡輔助辨識.

5.      定期檢測

固定時間檢查是否變色,如變色即代表發熱體溫度異常,應改善異常溫度之原因後,再貼新品. 如未變色,也應用乾布擦拭去除表面污物,避免辨識困難.

結論 :

雖然示溫貼紙並無法替代傳統各式溫度量測設備,但當在特定場合無法以各式傳統溫度設備量測時,示溫貼紙反而是最佳選擇.

日本BRIGHT 可逆 / 不可逆 示溫貼紙 (溫度貼紙)
Reversible / Irreversible thermal label

變壓器	電纜壓接頭	閘刀開關
軸承	CPU	散熱器

特性

本示溫貼紙為記錄設備之溫度監控.變色區域利用特殊顏料(Indicating element)不同熔點之特性,共有3種應用方式(可逆式,不可逆式,可逆+不可逆式).

 A.可逆式示溫貼紙  : 變色區域因溫度變化而改變顏色,溫度下降後恢復原色.

 B.不可逆式示溫貼紙  : 變色區域因溫度變化而改變顏色,溫度下降後不恢復原色.

C.可逆+不可逆式示溫貼紙 : 隨溫度變化部份改變顏色, 溫度下降後部份不恢復原色.

應用範圍

變壓器/高壓閘刀開關/電纜壓接頭/匯流排/電容器/繼電器/制動器/軸承/馬達/壓縮機/冷凝器/電子儀器/CPU…等電力,電子設備,機械設備,可提早發覺問題,解決問題.減少設備故障損壞機率,減少工安事故,提升產品品質.

 

優點

  A. 示溫貼紙價格低廉,與高價位之溫度記錄設備相比之下非常划算.
  B. 大面積顯示元件,彩色顯示判讀容易.
  C. 面積小,可貼附在設備任何位置.
  D. 依不同用途,可用在戶外,戶內或戶內外通用.
  E. 特殊密封技術,耐候性佳,不怕油污,可在惡劣環境下使用(屋外型約3年,屋內型約5年).
  F. 節省人力,不需派員24小時監控.

 

實績

A.   台電營運處,區處大量應用於變壓器,電纜壓接頭,電容器,開關類設備之溫度監控.
B.   台北捷運,應用於捷運車輛軸承溫度監控.
C.   花王、光磊、長春石化、奇美......等


規格、型式

                                                                                                                                          
                           尺寸單位 : mm                   

誤差值 : 160℃ 以下± 2℃,   170℃ 以上±3℃


 顯示過程

型  號	常溫  (變色前)		超載 (變色後 )
CR-70			70℃ 以上
3R -70			80℃以上未達90℃
4R  -70			80℃以上未達90℃
5R -70			80℃以上未達90℃
HR  -70			70℃ 以上
F032			75℃ 以上
NR  -7	常溫		75℃ 以上
			常溫
Mini  -70			70℃ 以上

溫度  VS  變色區域顏色 

示溫貼紙 (溫度貼紙)使用注意事項 :

1.  黏貼表面請清潔乾淨,若表面凹凸不平,有油污,灰塵,則量測溫度會有誤差,且容易脫落.

2.  所選購之溫度值應高於或等於設備最大負載溫度.

3.    如發現示溫貼紙已變色,應立即查明超載原因,確實改善後,再重新貼新品(不可逆式).

產品型號一覽表

8段式不可逆 溫度貼紙        示意型號 : TL8-130

       

    

溫度貼片 Thermal Film

可逆(Reverable),  
反應溫度 : 36℃ ~  37℃~  38 ℃,  
顯示段數 : 3段數字顯示,   

Size : 8mmX30mm,

溫度貼片之黑色區塊當溫度到達36℃ ~  37℃~  38 ℃時即會出現『36』或『37』或『38』之數字

當溫度偏離36℃ ~  37℃~  38 ℃一段時間後, 顯示溫度區域之數字即會消失恢復成黑色區塊

   
型號 :H-30-8D

產品編號：Ｒ－６Ｄ－ＧＡ（豎型）

(點擊"start"按鈕顏色變，模擬進行溫度與化。)

可一眼確認當前溫度的液晶標識。以綠色顯示當前溫度，因此可以立即讀取溫度。溫度下降後，將恢復至原來的顏色。

溫度貼紙產品型號一覽表

Mini 系列        不可逆性, 單一温度型

這是僅對示溫標識的不可逆性變色部位進行5mm角度極小化處理的單一溫度標識。可粘貼在至今無法粘貼的極小地方。

組合型     可逆性+不可逆性

對可逆性的基板部分與不可逆性的中心部分（變色部位）進行相組合的類型。中心部分（變色部位）表示過去的溫度歷史，通過基板部分的變色狀況，顯示當前溫度。

標識形狀有正方形和長方形2種。

A 型 / 長方形 :

對可逆性的基板部分（１５×３０mm）與不可逆性的中心部分（變色部位：６×１２mm）進行了相組合。 
另外，還有對基板部分（可逆性）溫度，進行2種顏色相組合的產品。

C 型 / 正方形 :

對可逆性的基板部分（３０×３０mm）與不可逆性的中心部分（變色部位：１１mmφ）進行了相組合。 
另外，還有對基板部分（可逆性）溫度，進行2種顏色相組合的產品。

3R 系列      不可逆性, 3種顏色温度顯示

4R 系列    不可逆性, 4種顏色温度顯示

5R 系列      不可逆性, 5種顏色温度顯示

美製 Paper  8段式不可逆 示溫貼紙
  8-Temp Irreversible thermal label

隨時代進步,機器,電腦,通訊,機電等設備日趨精密,對工作環境溫度的要求也日趨嚴苛,因此如何監控環境溫度,提早發覺溫度異常,避免設備超載受損,進而也能讓工安防護更加落實.　   特性 本示溫貼紙為記錄設備之溫度監控.變色區域利用特殊顏料(Indicating element)不同熔點之特性, 變色區域因溫度變化而改變顏色,溫度下降後不恢復原色. 　 應用範圍 變壓器/高壓閘刀開關/電纜壓接頭/匯流排/電容器/繼電器/ 制動器/軸承/馬達/壓縮機/冷凝器/電子儀器/CPU…等電力,電子設備,機械設備可提早發覺問題,減少設備故障損壞機 率減少工安事故,提升產品品質.

示意型號 : TL8-130

  優點

1. 示溫貼紙價格低廉,與高價位之溫度記錄設備相比之下非常划算.
2. 面積小,可貼附在設備任何位置.
3. 依不同用途,可用在戶外,戶內或戶內外通用.
4. 節省人力,不需派員24小時監控.

規格、型式

                                                                                尺寸單位:mm    溫度單位 ºF / :℃

溫度範圍

顯示過程                                                                    以TL8-130 (8段式不可逆)示溫貼紙為例, 當溫度達 150ºF 時, 前面3個區段的溫度顯示區(130~150ºF)會由白色轉變成黑色，其餘剩下的五個區段不會改變顏色

使用注意事項

1. 黏貼表面請清潔乾淨,若表面凹凸不平,有油污,灰塵,則量測溫度會有誤差,且容易脫落.
2. 所選購之溫度值應高於或等於設備最大負載溫度.
3. 如發現示溫貼紙已變色,應立即查明超載原因,確實改善後,再重新貼新品(不可逆式).

日本 DAITO   礙子清洗劑 SC (Insulator cleaner SC)

在污染嚴重之鹽塵害地區,必須在礙子上塗抹矽油膏,其目的乃是延長礙子之使用期. 當矽油膏塗抹於礙子上時,其表面會產生一層薄膜,它具有防止污物附著,洩漏電流閃絡之發生及撥水性佳之特性. 矽油膏在長期使用後,漸漸會有污物附著其上,導致撥水性差,易引起洩漏電流及閃絡之發生,當上述狀況遇上潮濕氣候更易引起線路故障. 一般而言,當矽油膏表面產生龜裂,剝離及局部閃絡之現象時,即應將矽油膏除去.

1.本產品使用之前須攪拌均勻.

2.本產品使用時,可預先倒入塑膠製品以利清洗.

3.用菜瓜布沾浸本產品.

4.直接用菜瓜布擦拭礙子表面.

5.再用菜瓜布直接擦乾即可.

* 沾滿污物之菜瓜布可在本產品內清洗並可繼續使用.

* 若清洗效果不佳時,可適度添加新品.

 

礙掃劑之使用量：

每4Kgs約可擦拭28㎡之面積,相當於10"之懸垂礙子130個.

 

礙掃劑型號及應用範圍：

 注意事項：

1.本產品雖非易燃性,但在打開容器時應必免抽菸及遠離火源.

2.若眼,嘴,沾觸本產品時,可用清水清洗.

3.若長時間清洗時須戴手套.

4.使用後請將容器密閉並置於陰冷之場所.