Сензор и контрола температуре за грејаче са дугим кертриџима

Систем контроле температуре који покреће грејач кертриџа је оно што га чини да ради. Чак и ако је грејач правилно подешен и добро ради, неће добро функционисати ако контролни систем не добије тачне податке о температури или не може правилно да реагује. Ово је посебно важно за грејаче са дугим кертриџима, као што су они дужине 1000 мм или 1200 мм, јер термичко понашање на великој дужини није увек исто. Један термопар на једном месту даје вам само малу слику о томе шта се дешава у целом грејачу.

Један термопар инсталиран негде у шупљини или на површини калупа је најчешћи начин контроле ствари. Контролер очитава ту температуру и мења снагу грејача да одговара. Ово добро функционише када топлотно окружење грејача остаје исто до краја. Али у многим стварним-светским ситуацијама, губици топлоте су различити на сваком крају удубљења. Врх би могао да изгуби топлоту на ваздух око себе. Око средњег дела може бити много метала који задржава топлоту. Оквир машине може да охлади крај електроде. Један термопар не може разликовати.


Термопар очитава најхладнију температуру када се стави на врх шупљине. Контролер реагује давањем више снаге, што би могло да учини да средња област буде превише врућа. Врх може бити хладан док је термоелемент у средини, али контролер је задовољан. Ово ствара температурну разлику у шупљини која може утицати на квалитет производа, време потребно за његову израду и век трајања грејача. Топлији делови грејача имају већу унутрашњу температуру, што убрзава оксидацију и узрокује прерано квар грејача.

Откривање и контрола у више зона{0}} је одговор за важне апликације. Постављање више термопарова на различите дубине дуж удубљења даје бољу слику термичког профила. Контролер који може да чита више од једног улаза може или да их усредсреди да би направио један контролни сигнал или да самостално управља различитим зонама грејања. Независна зонска контрола је најбоља опција, али је и најскупља јер јој је потребан грејач са неколико унутрашњих кола и контролер са неколико излаза. Узимање просека од неколико очитавања термопарова је добар начин да се уверите да нико на топлој или хладној локацији не донесе одлуку.

Када употреба више од једног термопара није могућа, постављање термопара постаје важна одлука у дизајну. Сензор треба поставити тамо где најбоље показује укупне топлотне потребе процеса. Та тачка је око две-трећине растојања од оловног краја до врха у многим ситуацијама обликовања. Ово место обично балансира губитак топлоте на врху са задржавањем топлоте у средини. Коришћење привремених термопарова на различитим дубинама током почетног подешавања може вам помоћи да пронађете најбољи стални положај.

Важна је и врста температурног сензора који користите. Термопарови су најпопуларнији тип температурног сензора који се користи са грејачима кертриџа. Они су чврсти, јефтини и могу да мере широк распон температура. Термопарови типа Ј могу радити на температурама до 750 степени, док тип К могу радити на температурама до 1200 степени. РТД (отпорни температурни детектори) су прецизнији и стабилнији, али су такође крхкији и коштају више. За већину намена индустријског грејања, правилно постављени термоелементи типа Ј или типа К добро раде.

Друга ствар о којој треба размишљати је како то контролисати. Када је грејач укључен и искључен, то може изазвати промене температуре које могу оптеретити грејач и рад. Са пропорционалном контролом, где се снага стално мења, температура се знатно боље контролише. За грејаче са кертриџима са великом снагом, препоручује се коришћење пропорционалне контроле помоћу -релеја у чврстом стању (ССР). Када се користе за пропорционалну контролу, механички контактори круже преспоро и прерано се троше.

Време одговора контролног система такође мора да одговара начину на који апликација ради са топлотом. Велики калуп са дугим грејачима кертриџа не мења нивое снаге веома брзо. Ако превише агресивно подесите контролни систем, он ће отићи предалеко, а затим напред-назад. Ако је систем подешен превише конзервативно, биће потребно предуго да се постигне задата вредност. За стабилан и ефикасан рад, важно је правилно подесити пропорционалне, интегралне и изведене (ПИД) параметре. Многи новији контролери имају функције аутоматског-подешавања које аутоматски проналазе права подешавања за систем.

Временско кашњење је велика ствар за грејаче који су прилично дуги. Топлота која долази са оловног краја мора да путује дужином грејача пре него што промени температуру на врху. Ако контролни систем не узме у обзир ово кашњење, може доћи до нестабилности. Неки напредни контролери користе предиктивне алгоритме или каскадне контролне шеме да надокнаде дуга кашњења. Каскадни систем има две петље: унутрашњу петљу која регулише напајање грејача на основу сензора у близини грејача и спољашњу петљу која контролише температуру процеса на основу сензора у радном комаду.

Лоша регулација температуре је тајни разлог зашто се грејачи кваре. Када се грејач често укључује и искључује, он пролази под термичким стресом сваки пут када се шири и скупља. Ова напетост може разбити МгО изолатор или истрошити отпорну жицу након хиљада циклуса. Добро подешен пропорционални систем контроле који одржава температуру стабилном смањује циклусе и чини да грејач траје дуже. Улагање у добар контролер и постављање термоелемента на право место исплатиће се дужим животним веком грејача, конзистентнијим процесима и мање неочекиваних заустављања. Надзор и контрола температуре нису опциони; они су неопходни да би се извукли максимум из сваког грејача кертриџа, посебно оних који морају да производе равномерну топлоту на великим удаљеностима.