Како дизајнирати мерне рупе за вруће тркаче да бисте оптимизовали тачност мерења термопарова

Величина, дубина, завршна обрада површине и положај мерне рупе обрађене на млазницама и разводницима директно утичу на отпор топлотног контакта између глава за детекцију термопарова и челика калупа, што је кључни фактор који узрокује инхерентно температурно кашњење и фиксни помак. Многи дизајнери калупа резервишу само једноставне рупе без специфицираних критеријума димензија, што доводи до континуалне варијације мерења која се не може избећи калибрацијом или топлотно проводљивом пастом. У овом чланку су формулисане јединствене смернице за дизајн за мерење рупа равне-главе, праве сонде и правоугаоних{3}}тракастих термопарова.

1. Правила пројектовања за мерну рупу термоелемента са равном сондом

Често доступне величине омотача: 0,8 мм, 1,0 мм, 1,5 мм
• Толеранција унутрашњег пречника рупе: +0.03~+0.06 мм већа од спољашњег пречника омотача, превелики зазор ствара топлотни отпор ваздуха, премали пречник изазива заглављивање сонде током растављања.
• Ефективна дубина: Растојање од спољашњег отвора рупе до доње слепе површине треба да буде такво да врх сензора сонде остане 1~2 мм удаљен од зида канала за проток, како би се спречила директна ерозија топљења и акумулација угљеника која блокира врх; дубина не сме бити мања од 5 пута пречника омотача да би се обезбедила одговарајућа површина за проводљивост топлоте.
• Завршна обрада: Ра Мање од или једнако 0,8 μм фино досадно полирање. Храпавост грубе обраде лако хвата угљеничну прашину и ствара слојеве топлотне баријере.
• Распоред рупа: Немојте лоцирати мерне рупе у областима напрезања танких зидова разводника и у танким деловима врха млазнице да бисте избегли деградацију чврстоће структуре и ризик од цурења растопа.

2. Правила дизајна за равну мерну површину термоелемента-равне главе
• Дебљина равни: Минимум 1,2 мм чврсте челичне подлоге испод контактне површине, танке челичне плоче имају брз губитак топлоте и велике флуктуације у мерењу температуре.
• Величина равни: 0,5 мм већа од обриса равне главе са свих страна, без оштрих ивица степеница под правим-углом тако да се наслаге угљеника не накупљају у угловима.
• Захтев за равност: Толеранција равности мања или једнака 0,02 мм. Искривљена раван узрокује делимични контактни зазор након компресије опруге, што резултира неједнаким преносом топлоте.
• Избегавајте пролазне рупе: Користите равну мерну платформу са слепим рупама, кроз-отворе би дошло до губитка топлоте и очитавања ниске температуре.

3. Правила за пројектовање правоугаоног-угаоног уског термоелементног жлеба
• Дубина жлеба: 0,3~0,4 мм (исто као и дебљина траке), вишак дубине изазива ваздушни зазор испод траке.
• Ширина жлеба: 0,2 мм већа од ширине траке за мали зазор при уградњи, без екструзионе деформације равне фолије.
• Полирање доњег жлеба: Електрополирано до огледала, да би се уклониле микро-рупице које задржавају угљеничну прашину.

Типичне грешке у пројектовању и пратећи ефекти одступања

1. Превелик размак отвора за мерење (>0,1 мм размак): Фиксно негативно температурно одступање од 1 ~ 2,5 степени, одложена реакција више од 3 с.

2. Дубина рупе није довољна, врх сензора је преблизу каналу воде за хлађење: Губитак топлоте узрокује да измерена температура увек буде нижа од стварне температуре топљења.

3. Груби неполирани унутрашњи зид рупе: наслаге угљеника се брзо накупљају, циклус чишћења постаје половичан, помера се из недеље у недељу.

4. Рупа за топљење ископана до канала за проток: топљење улази у рупу, учвршћује се и покрива врх сонде, потпуно блокирајући пренос топлоте

5. Ако је размак између неколико мерних рупа мањи од 20 мм, доћи ће до међусобне сметње у проводљивости топлоте, што ће утицати на очитавање температуре суседних зона.

Усклађивање мера оптимизације за готове калупе са нестандардним мерним отворима

Ако је калуп обрађен са превеликим грубим мерним рупама, празнину треба попунити металном чахуром високе топлотне проводљивости (танка чаура од легуре бакра) да би се уклонила ваздушна изолација, а током уградње термоелемента треба нанети згуснуту топлотно проводну пасту како би се компензовао топлотни отпор грубе површине. Замените термопарове изложене кугли мале топлотне масе са преко-плитким рупама да бисте елиминисали кашњење због недостатка површине контакта са топлотом.

Стандардна интеграција дизајна у контролну листу цртежа калупа

Приликом испитивања 3Д цртежа вруће клизач, пројектант треба да попуни карактеристике мерног отвора: тип термоелемента, пречник омотача, пречник унутрашњег отвора, ефективну дубину, храпавост површине и растојање између мерних тачака једна од друге. Координате свих мерних тачака балансираних разводника са више-шупљина морају бити симетричне тако да услови преноса топлоте за сваки термопар буду исти. Стандардизована обрада мерних рупа може смањити инхерентни помак мерења термопарова за око 70% у фази пројектовања калупа.333