Како термички експанзиони јаз челика за вруће воде мења контактно стање термоелемента

Од температуре околине до температуре калупа, топловодни разводник и челик млазнице се линеарно шире, узрокујући празнине различитих величина између детекторских глава термоелемента и мерних равни. Овај динамички контактни јаз варира са порастом и падом температуре и стога отклон температуре није константан и не може се подесити једном калибрацијом хладног-стања. У овом раду се разматрају правила модификације експанзионог зазора и решења структуре еластичне компензације.

Механизам стварања зазора топлотног ширења

Х13 коефицијент линеарне експанзије челичног врућег челика: 11,8×10-6/степен. Загрејана од 25 степени до 380 степени, раван мерења колектора се протеже ка споља 0,3 ~ 0,6 мм. Термопарови са равном главом фиксирани обичном једноструком опругом биће чврсто компримовани на собној температури, али након проширења челика, предоптерећење опруге се смањује, формирајући мале ваздушне празнине између равне главе и мерне равни, што повећава топлотни отпор и генерише негативан температурни помак од 0,8 ~ 1,5 степени у производној температури. Прави термопарови сонде имају мањи зазор радијалног ширења, али аксијално ширење млазнице ће одвући врх сонде од дна мерног отвора, стварајући такође заостајање у преносу топлоте.

Двостепени циклус промене контактног зазора

1. Фаза загревања (25 степени → температура формирања) Челик за вруће клизаче се шири према споља, предоптерећење опруге се постепено смањује, контактни размак расте, очитавање температуре опада са евидентним кашњењем.

2. Фаза хлађења (температура калупа > 25 степени) Повлачење челика, враћање преднапрезања опруге, нестанак контактног размака, мерење температуре назад на калибрисану вредност у хладном стању.

Овај динамички варијабилни помак је разлог зашто многи термопарови тачно очитавају када је калуп хладан током калибрације, а затим континуирано померају када се калуп загреје до производне температуре.

Изглед еластичне компензације структурне оптимизације

1. Композитна компресиона опруга са више-таласима против-експанзије за термо-парове са равном главом

Замените једноцилиндричне опруге наслаганим опругама у облику таласа-. Наслагане опруге у облику таласа-могу да одрже стабилну силу преднапрезања чак и након експанзијског померања челика од 0,5 мм, што може да избегне флуктуирајуће контактне празнине изазване деформацијом термичког ширења. Ова конструкција је типична за 24-часовне континуалне мерне тачке за масовну производњу.

2. Дубока слепа рупа за мерење, равна степеница сонде

Додатну аксијалну дубину од 0,4~0,6 мм треба резервисати на дну мерног отвора за компензацију топлотног ширења млазнице у аксијалном правцу. Тако врх сонде и даље чврсто пристаје на дно рупе након челичног издужења, елиминишући размаке за раздвајање.

3. Седиште за закључавање плутајућег термоелемента

Дизајнирајте покретну пливајућу основу навоја за термоелементе сонде млазнице, база може лагано да клизи у аксијалном смеру да би компензовала померање експанзије млазнице и да задржи врх сонде близу дна мерног отвора без повлачења.

4. Компензација зазора мерне рупе са танким бакарним еластичним рукавом који проводе топлоту

За типичне фиксне мерне рупе без плутајуће структуре, танка бакарна еластична чаура је постављена између омотача сонде и унутрашњег зида рупе. Еластична деформација бакарне чауре апсорбује радијални експанзиони зазор и одржава топлотни контакт целог обима.

Метода за подешавање компензације процеса за постојеће калупе без структурних модификација

За готове калупе који не могу да прераде структуру мерних рупа, забележите фиксну разлику температурног померања између хладног стања и производне температуре током почетног испитивања калупа, подесите сегментирану компензацију температурног померања на контролеру: повећајте вредност компензације канала за 1~1,5 степени након загревања на производну температуру да бисте спречили померање узроковано празнинама у контакту за експанзију. Како опруга временом стари и слаби, ажурирајте подешавања компензације тако што ћете поново проверити вредност помака у врућем стању током сваке тромесечне калибрације.

Стандардна препорука дизајна за нови калуп за вруће воде

Померај топлотног ширења челика треба израчунати на основу максималне радне температуре током дизајна колектора и млазнице. Додатак за компензацију треба да буде резервисан за дубину мерне рупе и простор за уградњу опруге. Таласна композитна опружна пливајућа контактна структура је усвојена за све мерне тачке са равним{2}}главама како би се суштински елиминисале сметње динамичког експанзионог зазора.