Temperatūras noteikšana un kontrole garo kasetņu sildītājiem
Atstāj ziņu
Temperatūras kontroles sistēma, kas darbina kārtridžu sildītāju, nodrošina tā darbību. Pat ja sildītājs ir pareizi iestatīts un darbojas labi, tas nedarbosies labi, ja vadības sistēma nesaņem precīzus temperatūras datus vai nevar pareizi reaģēt. Tas ir īpaši svarīgi gariem kārtridžu sildītājiem, piemēram, tiem, kuru garums ir 1000 mm vai 1200 mm, jo termiskā izturēšanās garā garumā ne vienmēr ir vienāda. Viens termopāris vienā vietā sniedz tikai nelielu priekšstatu par to, kas notiek visā sildītājā.
Viens termopāris, kas uzstādīts kaut kur dobumā vai uz veidnes virsmas, ir visizplatītākais veids, kā kontrolēt lietas. Kontrolieris nolasa šo temperatūru un maina sildītāja jaudu, lai tā atbilstu. Tas darbojas labi, ja sildītāja termiskā vide paliek nemainīga līdz galam. Taču daudzās reālās pasaules situācijās siltuma zudumi katrā dobuma galā ir atšķirīgi. Gals var zaudēt siltumu apkārt esošajam gaisam. Ap vidusdaļu var būt daudz metāla, kas saglabā siltumu. Iekārtas rāmis var atdzesēt priekšējo galu. Viens termopāris nevar atšķirt atšķirību.
Termopāris nolasa aukstāko temperatūru, kad tas ir novietots dobuma galā. Kontrolieris reaģē, piešķirot lielāku jaudu, kas var padarīt vidējo zonu pārāk karstu. Uzgalis var atdzist, kamēr termopāris atrodas vidū, bet kontrolieris ir apmierināts. Tas rada temperatūras starpību visā dobumā, kas var ietekmēt produkta kvalitāti, laiku, kas nepieciešams tā izgatavošanai, un sildītāja kalpošanas laiku. Sildītāja karstākajās daļās ir augstāka iekšējā temperatūra, kas paātrina oksidēšanos un izraisa pārāk ātru sildītāja atteici.
Vairāku-zonu noteikšana un vadība ir atbilde svarīgām lietojumprogrammām. Vairāku termopāru ievietošana dažādos dziļumos gar dobumu nodrošina labāku termiskā profila attēlu. Kontrolieris, kas var nolasīt vairāk nekā vienu ievadi, var tos vidējot, lai izveidotu vienu vadības signālu, vai arī pats darbināt dažādas apkures zonas. Neatkarīga zonas vadība ir labākais risinājums, taču tas ir arī visdārgākais, jo tam ir nepieciešams sildītājs ar vairākām iekšējām shēmām un kontrolieris ar vairākām izejām. Vairāku termopāra rādījumu vidējā noteikšana ir labs veids, kā pārliecināties, ka neviena karsta vai auksta vieta nepieņem lēmumu.
Ja nav iespējams izmantot vairāk nekā vienu termopāri, termopāra novietojums kļūst par svarīgu dizaina lēmumu. Sensors jānovieto vietā, kur tas vislabāk parāda procesa vispārējās siltuma vajadzības. Daudzās formēšanas situācijās šis punkts ir aptuveni divas-trešdaļas no attāluma no vadošā gala līdz galam. Šī vieta parasti līdzsvaro siltuma zudumus galā ar siltuma saglabāšanu vidū. Pagaidu termopāru izmantošana dažādos dziļumos sākotnējās iestatīšanas laikā var palīdzēt atrast vislabāko pastāvīgo pozīciju.
Svarīgs ir arī izmantotā temperatūras sensora veids. Termopāri ir vispopulārākais temperatūras sensoru veids, ko izmanto ar kārtridžu sildītājiem. Tie ir izturīgi, lēti un var izmērīt plašu temperatūras diapazonu. J tipa termopāri var darboties temperatūrā līdz 750 grādiem, savukārt K tipa termopāri var darboties temperatūrā līdz 1200 grādiem. RTD (pretestības temperatūras detektori) ir precīzāki un stabilāki, taču tie ir arī trauslāki un maksā vairāk. Lielākajai daļai rūpnieciskās apkures lietojumu pareizi novietots J vai K tipa termopāris darbojas labi.
Vēl viena lieta, par ko jādomā, ir tas, kā to kontrolēt. Kad sildītājs ir ieslēgts un izslēgts, tas var izraisīt temperatūras izmaiņas, kas var apgrūtināt sildītāju un darbību. Ar proporcionālo kontroli, kur jauda vienmēr mainās, temperatūra tiek kontrolēta ievērojami labāk. Kasetņu sildītājiem ar lielu jaudu ir ļoti ieteicams izmantot proporcionālo vadību, izmantojot cietvielu{3}}releju (SSR). Ja tos izmanto proporcionālai kontrolei, mehāniskie kontaktori darbojas pārāk lēni un nolietojas pārāk ātri.
Vadības sistēmas reakcijas laikam ir jāatbilst arī tam, kā lietojumprogramma darbojas ar siltumu. Liela veidne ar gariem kārtridžu sildītājiem neizmaina jaudas līmeni ļoti ātri. Ja regulēsit vadības sistēmu pārāk agresīvi, tā aizies pārāk tālu un tad uz priekšu un atpakaļ. Ja sistēma ir noregulēta pārāk konservatīvi, tās uzdotās vērtības sasniegšana prasīs pārāk ilgu laiku. Lai nodrošinātu vienmērīgu un efektīvu darbību, ir svarīgi pareizi noregulēt proporcionālos, integrālos un atvasinātos (PID) parametrus. Daudziem jaunākiem kontrolleriem ir automātiskās-skaņošanas funkcijas, kas automātiski atrod sistēmai pareizos iestatījumus.
Laika aizkave ir liela problēma sildītājiem, kas ir diezgan ilgi. Siltumam, kas nāk no priekšējā gala, ir jāpārvietojas visā sildītāja garumā, pirms tas izmaina temperatūru pie gala. Ja vadības sistēma neņem vērā šo aizkavi, tas var izraisīt nestabilitāti. Daži uzlaboti kontrolieri izmanto paredzošus algoritmus vai kaskādes vadības shēmas, lai kompensētu ilgu aizkavi. Kaskādes sistēmai ir divas cilpas: iekšējā cilpa, kas regulē sildītāja jaudu, pamatojoties uz sensoru pie sildītāja, un ārējā cilpa, kas kontrolē procesa temperatūru, pamatojoties uz sensoru sagatavē.
Slikta temperatūras regulēšana ir slepens iemesls, kāpēc sildītāji sabojājas. Kad sildītājs bieži ieslēdzas un izslēdzas, tas tiek pakļauts termiskai slodzei ikreiz, kad tas izplešas un saraujas. Šis spriegums var saplīst MgO izolatoru vai nolietot pretestības vadu pēc tūkstošiem ciklu. Labi noregulēta proporcionālā vadības sistēma, kas uztur stabilu temperatūru, samazina braukšanu ar velosipēdu un ļauj sildītājam darboties ilgāk. Ieguldot labā kontrolierī un ievietojot termopāri pareizajā vietā, tas atmaksāsies ar ilgāku sildītāja kalpošanas laiku, konsekventākiem procesiem un mazāku negaidītu apstāšanos. Temperatūras uzraudzība un kontrole nav obligāta; tie ir nepieciešami, lai maksimāli izmantotu jebkuru kārtridžu sildītāju, it īpaši tādus, kuriem nepieciešams ražot vienmērīgu siltumu lielā attālumā.
