Wieħed mill-iżbalji l-aktar komuni fl-ispeċifikazzjoni tal-ħiters tal-iskrataċ jinvolvi d-densità tal-watt-l-output tal-enerġija għal kull unità tal-erja tal-wiċċ. F'ambjenti ta '-40 grad, dan il-parametru jsir saħansitra aktar kritiku minħabba li l-heater għandu jegħleb telf sever tas-sħana filwaqt li jevita l-ħsara termali li tiġi minn temperaturi tal-wiċċ eċċessivi.
Ħiters tal-iskrataċ standard jiksbu densitajiet ta' watt sa 63W/cm² (400W/in²), li jippermettu sħana rapida-f'forom tal-injezzjoni tal-plastik u tagħmir tal-ippakkjar. Dawn id-disinji ta'-densità għolja jaħdmu minħabba li l-massa msaħħna ddawwar mill-qrib il-heater, u tmexxi s-sħana 'l bogħod malajr kemm hija ġġenerata. F'applikazzjonijiet ta'-temp kiesaħ, madankollu, il-matematika tinbidel. L-istess heater jiffaċċja mhux biss il-massa termali tal-komponent li qed jissaħħan, iżda wkoll telf kontinwu ta 'sħana għal -40 grad arja ambjentali jew konduzzjoni permezz ta' konnessjonijiet strutturali.
Inġiniera termali b'esperjenza jibdew il-kalkoli bir-rekwiżit bażiku tas-sħana: Q=m × c × ΔT / t, fejn Q hija watts, m hija massa, c hija sħana speċifika, ΔT hija żieda fit-temperatura, u t huwa ħin. Imbagħad iżidu l-komponent tat-telf tas-sħana: il-koeffiċjent tat-trasferiment tas-sħana drabi l-erja tal-wiċċ darbiet id-differenza fit-temperatura għall-ambjent. F'kundizzjonijiet ta '-40 grad b'espożizzjoni għar-riħ, it-telf konvettiv jista' jaqbeż ir-rekwiżiti ta 'tisħin konduttiv, xi kultant jirdoppja l-wattage totali meħtieġ.
Ir-riżultat prattiku huwa li l-ħiters tal-iskrataċ tat-temp kiesaħ-spiss jaħdmu b'densitajiet ta' watt aktar baxxi mill-kuġini tagħhom b'-temperatura għolja-tipikament 10-25W/cm² aktar milli 40-63W/cm². Dan l-approċċ konservattiv iservi diversi skopijiet. Temperaturi tal-wiċċ aktar baxxi jnaqqsu r-rati ta 'ossidazzjoni fuq il-wajer tar-reżistenza, u jestendu l-ħajja tal-heater minn xhur għal snin. Distribuzzjoni tas-sħana aktar uniformi tipprevjeni l-hot spots li jiddegradaw l-insulazzjoni tal-ossidu tal-manjeżju. U l-gradjent termali mnaqqas bejn il-heater u l-ambjent jimminimizza l-istress termali fuq il-komponent imsaħħan.
L-istrateġiji ta' kontroll tat-temperatura għandhom jaqblu ma' dawn ir-realtajiet termali. Kontroll sempliċi ta' mixgħul-mitfi joħloq tibdil fit-temperatura ta' ±10 gradi jew aktar hekk kif il-heater jiċċirkola bejn l-enerġija sħiħa u mitfi. F'ambjenti ta' -40 grad, il-perjodi mitfija jippermettu tkessiħ rapidu li jenfasizza l-materjali u jaħli tisħin mill-ġdid tal-enerġija. Kontroll proporzjonali bl-użu ta 'rilejs ta' stat solidu-jew kontrolluri tal-enerġija SCR iżomm livelli ta 'enerġija stabbli li jaqblu eżattament mat-telf tas-sħana, u jżomm it-temperaturi fi ħdan ± 2 gradi ta' setpoint filwaqt li jnaqqas il-konsum tal-enerġija 20-30% meta mqabbel mal-kontroll bang-bang.
It-tqegħid ta 'termokoppja jsir forma ta' arti f'dawn l-applikazzjonijiet. Is-sejba tas-sensor fil-ponta tal-heater tipprovdi l-aktar rispons mgħaġġel iżda tkejjel it-temperatura tal-heater aktar milli t-temperatura tal-proċess. L-immuntar fil-massa msaħħna jagħti qari tal-proċess aktar veru iżda jintroduċi dewmien li jista 'jikkawża qabża. Is-soluzzjoni ta' spiss tinvolvi sistemi doppji-sensuri-waħda fil-heater għal-limitazzjoni tas-sikurezza, waħda fil-proċess għall-kontroll-bl-algoritmu tal-kontroll jibbilanċja rispons rapidu kontra l-istabbiltà.
Żoni kesħin jeħtieġu attenzjoni partikolari f'installazzjonijiet ta'-temperatura baxxa. Is-sezzjoni mhux imsaħħna fit-tarf taċ-ċomb, tipikament 5-10mm f'ħiters standard, jista 'jkollha bżonn estensjoni għal 25-50mm meta l-kaxxi terminali jkunu esposti għal -40 grad. Dan jipprevjeni l-punt ta 'konnessjoni milli jaqa' taħt il-punt tan-nida, fejn tifforma kondensazzjoni u toħloq perikli elettriċi. Xi disinji jinkorporaw liwjiet ta 'angolu rett jew estensjonijiet ta' għant biex jgħaddu ċomb minn ħitan iżolati filwaqt li jżommu ż-żona tat-tisħin attiva fil-post korrett.
Il-ġestjoni tal-espansjoni termali taffettwa kemm l-ispeċifikazzjoni tal-heater kif ukoll id-disinn tal-installazzjoni. Ħiter tal-iskartoċċ twil 200mm jespandi madwar 2.5mm meta jissaħħan minn -40 grad sa 300 grad. Jekk jiġi installat f'toqba għomja mingħajr kamra ta 'espansjoni, dan it-tkabbir joħloq stress kompressiv li jista' jgħaqqad il-heater jew jgħawweġ il-komponent imsaħħan. Disinn xieraq jispeċifika toqob permezz jew jipprovdi spazju ta 'espansjoni fit-tarf magħluq, bil-heater mwaħħal fit-tarf tat-terminal biex jipprevjeni l-irtirar filwaqt li jippermetti tkabbir lonġitudinali.
