Kif is-Sistemi ta 'Kontroll tat-Temperatura Jaffettwaw il-Lonġevità tal-Heater tal-Iskartoċċ
Jidher konvenjenti li twaħħal element ta 'tisħin direttament f'sors ta' enerġija u tħallih jaħdem mingħajr superviżjoni. Iżda din il-prattika skiet teqred ħiters industrijali. Aheater tal-iskartoċċmhix bozza tad-dawl li sempliċiment tiddi sakemm tinħaraq. Huwa komponent ta 'preċiżjoni li jeħtieġ regolazzjoni xierqa tat-temperatura biex jgħix. Id-differenza bejn heater li jdum sena u wieħed li jdum ħames snin spiss tiġi għall-kwalità tas-sistema ta 'kontroll tat-temperatura użata.
L-aktar metodu ta' kontroll sempliċi u perikoluż huwa l-ebda kontroll-applikazzjoni diretta tal-enerġija mixgħul/mitfi mingħajr l-ebda termostat. F'dan ix-xenarju, aheater tal-iskartoċċjisħon kontinwament sakemm jilħaq ekwilibriju termali ma 'madwaru. Jekk l-inħawi għandhom kapaċità ta 'sħana limitata jew konduttività termali fqira, it-temperatura interna tista' skyrocket ferm ogħla mil-limitu sikur tal-materjal tal-għant. Ir-riżultat huwa falliment rapidu, ħafna drabi fi żmien sigħat jew jiem mill-ewwel użu.
Termostati mekkaniċi, bħal strixxa bimetallika jew tipi ta 'tubi kapillari, joffru regolazzjoni bażika tat-temperatura. Huma jixegħlu l-enerġija meta t-temperatura tinżel taħt il-punt stabbilit u jitfi meta t-temperatura taqbeż il-punt stabbilit. Madankollu, dawn l-apparati tipikament ikollhom deadbands wesgħin-differenza ta' 10 sa 30 grad F bejn iċ-ċikli mixgħul u mitfi. Kull ċiklu jissuġġetta lheater tal-iskartoċċgħal xokk termali hekk kif jisħon mill-ambjent sas-setpoint, imbagħad jibred. Matul eluf ta 'ċikli, din l-espansjoni u l-kontrazzjoni għeja konnessjonijiet interni u xquq insulazzjoni.
Kontrolluri proporzjonali-integrali-derivattivi (PID) jirrappreżentaw l-istandard tad-deheb għall-protezzjoni tal-ħiters tal-iskrataċ. B'differenza mill-apparati sempliċi mixgħul/mitfi, il-kontrolluri PID inaqqsu l-enerġija gradwalment hekk kif toqrob it-temperatura fil-mira, imbagħad iżommu t-temperatura b'qabża minima. A PID-ikkontrollatheater tal-iskartoċċjesperjenza ħafna inqas xokkijiet termali u jaħdem f'temperatura interna aktar stabbli. Id-dejta tal-qasam turi li l-kontroll PID jista 'jestendi l-ħajja tal-heater minn 2 sa 4 darbiet meta mqabbel mal-kontroll tat-termostat mekkaniku.
It-tip ta 'sensor tat-temperatura huwa importanti wkoll. Termokoppji (Tip J, K, jew T) imwaħħla mal-wiċċ imsaħħan jipprovdu feedback lill-kontrollur. Iżda hemm dettall importanti: il-ħin tar-rispons tat-termokoppja jaffettwa l-istabbiltà tal-kontroll. Termokoppja li tirreaġixxi bil-mod-ma tistax tiskopri bidliet rapidi fit-temperatura, u tikkawża li l-kontrollur jikkoreġi żżejjed. Għal sistemi li jużaw aheater tal-iskartoċċ, li jillokalizza t-termokoppja kemm jista' jkun qrib il-heater-preferibbilment fl-istess toqba tal-bore-jagħti l-aktar rispons mgħaġġel u preċiż.
Xi ħiters tal-iskartoċċ high-jintegraw thermocouple direttament ġewwa l-heater, ħdejn il-coil tar-reżistenza. Dan jipprovdi l-aħħar fil-veloċità tar-rispons u l-eżattezza minħabba li s-sensor ikejjel it-temperatura interna, mhux it-temperatura tal-għant. It-temperaturi interni huma dejjem ogħla mit-temperaturi tal-għant, għalhekk il-kontroll ibbażat fuq dan il-kejl jeħtieġ kalibrazzjoni bir-reqqa. Iżda ladarba ssettjat b'mod korrett, internament-inħassheater tal-iskartoċċjista 'jżomm temperaturi fi ħdan ± 1 grad F, ideali għal proċessi kritiċi bħall-manifattura tas-semikondutturi jew strumentazzjoni tal-laboratorju.
Ir-relays ta' stat solidu-(SSRs) jissuperaw lill-kuntatturi mekkaniċi fil-biċċa l-kbira tal-applikazzjonijiet ta' kontroll. L-SSRs jinxtegħlu u jintfew siekta u mingħajr xedd mekkaniku, li jippermettu rati ta' ċikli għoljin ħafna-sa mijiet ta' ċikli kull sekonda. Dan jippermetti kontroll proporzjonali veru, fejn l-SSR impulsi mixgħul u mitfi f'intervalli qosra wisq biex il-heater jesperjenza xokk termali. Kuntatturi mekkaniċi, għall-kuntrarju, jintlibsu malajr meta ċiklati ta 'spiss u jipproduċu storbju elettriku li jista' jinterferixxi ma 'tagħmir fil-qrib.
Żball ta 'kontroll komuni jinvolvi l-użu ta' contactor jew relay ta 'daqs kbir għal żgħirheater tal-iskartoċċ. Il-kurrent minimu jista 'ma jkunx biżżejjed biex "xarrab" il-kuntatti kif suppost, li jwassal għal konduzzjoni intermittenti u ark. Il-kuntatti tal-kuntatturi jeħtieġu kurrent minimu biex iżommu konnessjoni nadifa u ta' reżistenza baxxa-. Taħt dak il-limitu, l-ossidazzjoni tiżdied, ir-reżistenza tiżdied, u l-vultaġġ jinżel. Il-heater imbagħad jirċievi inqas enerġija milli mistenni, u jikkawża żbalji fit-temperatura u riżultati tal-proċess potenzjalment mhux kompluti.
L-irfinar tal-kontrollur PID jistħoqqlu attenzjoni. Il-funzjonijiet tal-irfinar awtomatiku-jaħdmu tajjeb għal ħafna applikazzjonijiet, iżda xi drabi l-irfinar manwali jagħti riżultati aħjar. It-tliet parametri-faxxa proporzjonali, ħin integrali, u ħin derivattiv-interazzjoni b'modi kumplessi. Kontrollur sintonizzat ħażin jista 'joxxilla madwar is-settpoint (gwadann integrali wisq) jew jirrispondi bil-mod (gwadann proporzjonali ftit wisq). Kwalunkwe kundizzjoni tnaqqas il-ħajja tal-heater. Tqatta 'siegħa irfinar sew il-kontrollur iħallas f'heater estiż u affidabilità tal-proċess.
Konsiderazzjoni oħra hija l-programmazzjoni tar-rampa u tas-soak. Ħafna proċessi industrijali jeħtieġu profil ta 'tisħin speċifiku: tiżdied b'rata kkontrollata, żomm f'temperatura għal żmien stabbilit, imbagħad jiksaħ gradwalment. A konfiguratheater tal-iskartoċċtaħt il-kontroll tar-rampa/soak jesperjenza ħafna inqas stress minn wieħed li jirċievi s-saħħa sħiħa sakemm jolqot is-setpoint. It-tnaqqis tal-produzzjoni tal-qawwa massima għal 70-80% waqt it-tkattir inaqqas b'mod sinifikanti t-temperaturi tal-coil interni mingħajr ma żżid il-ħin taċ-ċiklu ġenerali b'mod sinifikanti.
Il-limitazzjoni tal-qawwa hija karatteristika spiss injorata. Anke b'kontrollur PID, aheater tal-iskartoċċxorta jista' jirċievi qawwa sħiħa waqt is-sħana inizjali-up. Jekk il-proċess jitlob tisħin rapidu, dan jista 'jkun inevitabbli. Iżda jekk iż-żmien tal-proċess jippermetti, l-iffissar ta 'limitu ta' qawwa ta '60-70% tal-wattage nominali jnaqqas b'mod drammatiku t-temperaturi interni u jestendi l-ħajja. Ħafna kontrolluri joffru parametru ta '"output massimu" li jillimita l-enerġija mogħtija, irrispettivament minn dak li jitlob l-algoritmu PID.
Xi ngħidu dwar il-kontroll manwali bl-użu ta 'transformer varjabbli (Variac)? Dan il-metodu jaħdem, iżda jeħtieġ attenzjoni kostanti tal-operatur. Jekk l-operatur jissettja l-vultaġġ għoli wisq, il-heater iżżejjed. Jekk baxx wisq, il-proċess qatt ma jilħaq it-temperatura. Il-kontroll manwali huwa adattat biss għal applikazzjonijiet sperimentali jew ta'-durata qasira, qatt għal tagħmir ta' produzzjoni li jaħdem waħdu. Aheater tal-iskartoċċdejjem jaħdem aħjar taħt kontroll awtomatiku ta' ċirku magħluq-.
Attenzjoni finali waħda: qatt ma tassumi li kontrollur tat-temperatura qed jaħdem b'mod korrett sempliċement għax il-wiri juri numru raġonevoli. Is-sensor jista 'jkun qed jaqra ħażin minħabba ħsara, kuntatt fqir, jew drift tal-kalibrazzjoni. L-iċċekkjar tat-temperatura attwali tal-parti msaħħna b'termometru indipendenti li jinżamm fl-idejn jew termali imager perjodikament tivvalida l-eżattezza tas-sistema ta 'kontroll. Ħsara tas-sensor li ma tinstabx tista' tibgħat aheater tal-iskartoċċfis-runaway termali, jeqirdu kemm il-heater u t-tagħmir tal-madwar.
Il-kontroll tat-temperatura mhuwiex aċċessorju mhux obbligatorju għal aheater tal-iskartoċċ. Hija parti integrali minn sistema ta 'tisħin affidabbli. It-tqabbil tal-kontrollur, is-sensor, ir-relay u l-irfinar it-tajjeb mal-applikazzjoni speċifika jifred installazzjonijiet li jaħdmu bla xkiel għal snin minn dawk milquta minn fallimenti misterjużi u ripetuti tal-heater. Kull siegħa li tqatta 'tiddisinja u tikkummissjona s-sistema ta' kontroll b'mod korrett tiffranka għexieren ta 'sigħat ta' manutenzjoni mhux skedata aktar tard.
