Jak prąd upływu cewki grzewczej gorącego kanału zakłóca sygnały termopary

Prąd upływowy z przestarzałych lub uszkodzonych nagrzewnic gorącokanałowych jest ukrytym źródłem zakłóceń elektromagnetycznych, które często jest pomijane. Uszkodzona izolacja wężownicy grzejnej wytwarza przemienny prąd upływowy, który przepływa przez stalowe ramy kolektora, tworząc zmienne zmienne pola magnetyczne, które zniekształcają sygnały poziomu mikrowoltów termopary, powodując nieprzewidywalne skoki temperatury i wprowadzające w błąd alarmy wysokiej/niskiej temperatury. W eseju rozważane są ścieżki generacji zakłóceń oraz rozwiązania polegające na całkowitej eliminacji izolacji.

Mechanizm powstawania zakłóceń prądu upływowego. Drut oporowy jest izolowany od stali formierskiej w cewkach grzejnych owiniętych wokół metalowych rdzeni kolektora i dyszy izolacją mikową. Długotrwałe-wypalanie w wysokiej temperaturze, korozja lotnych gazów plastycznych i mechaniczna izolacja miki z pęknięć wytłaczanych spowodują przepływ prądu upływowego do uziemionej stalowej ramy formy. Naładowany metal formy działa jak ogromny przewodzący obiekt promieniowania, który generuje zmienne pola magnetyczne o niskiej-częstotliwości, które otaczają wszystkie otaczające punkty pomiarowe termopar i wiązki przewodów. Nieekranowane przedłużacze i opancerzone osłony termopary wychwytują ten rozproszony strumień magnetyczny, wytwarzając dodatkowe fałszywe sygnały miliwoltowe, które nakładają się na efektywny potencjał termoelektryczny. Odczyty temperatury na sterowniku ulegają zakłóceniom. W miarę jak uszkodzenie izolacji cewki staje się poważniejsze, amplituda zakłóceń wzrasta ze znacznym wzrostem po nagrzaniu formy i spadkiem po wyłączeniu chłodzenia.

Trzy typowe zjawiska usterek związane z zakłóceniami wycieków wężownicy grzewczej

1. Wahania temperatury związane są z cyklem zasilania nagrzewnicy: Skoki temperatur występują dokładnie wtedy, gdy sterownik załącza zasilanie grzewcze strefy grzewczej, stabilne odczyty występują po wyłączeniu zasilania grzewczego.

2. Zakłócenia chwilowo ustępują po odcięciu zasilania niesprawnie działającej nagrzewnicy. Po wyłączeniu nieszczelnej strefy cewki wszystkie sygnały termopary stają się gładkie i stabilne.

3. Porównanie sondy kontaktowej na podczerwień pokazuje stałe przesunięcie pomiędzy odczytem termopary sterownika a rzeczywistą temperaturą metalu. Amplituda przesunięcia zmienia się wraz ze wzrostem i spadkiem procentowej mocy grzewczej.

Procedura rozwiązywania problemów krok po kroku w celu potwierdzenia zakłóceń w postaci nieszczelnej cewki.

Krok 1: Zapisz nieprawidłową krzywą skoku temperatury zakłóconej strefy termopary; Wyłączaj kolejno zasilanie różnych stref grzewczych i monitoruj powrót sygnału. Jeśli wyłączysz jedną konkretną strefę cewki i zakłócenia temperaturowe znikną, oznacza to, że w cewce występuje problem z wyciekiem izolacji.

Krok 2: Za pomocą testera rezystancji izolacji zmierz rezystancję cewki grzejnej pomiędzy drutem oporowym a stalą kolektora. Jeśli wartość jest mniejsza niż 100 M Ω, izolacja cewki uległa uszkodzeniu i wytwarza prąd upływowy.

3.1.3. Krok 3: Skutek stanu uziemienia oplotu ekranującego termopary-awaria uziemienia jednopunktowego- znacznie zwiększyłaby zakłócenia pola magnetycznego upływu.

Dwuwarstwowe rozwiązania eliminujące. Napraw źródło wycieku i popraw-izolację termopary przed zakłóceniami.

1. Naprawa źródła (rozwiązanie podstawowe): Wymienić uszkodzoną nieszczelną nagrzewnicę; ponowne nałożenie farby izolacyjnej odpornej na wysoką temperaturę na rowki mocujące cewki kolektora, aby zapobiec powtarzającym się uszkodzeniom izolacji nowych cewek. Aby zapobiec pogarszaniu się degradacji izolacji przez gazy korozyjne, należy oczyścić powierzchnie cewek z osadów węglowych.

2. optymalizacja izolacji sygnału termopary: Ulepsz dwuwarstwową folię + całkowicie izolowane przedłużacze w oplocie. Ściśle stosować uziemienie jednostronne oplotu ekranującego w szafie sterownika, zabraniać uziemiania podwójnego końca wytwarzającego prąd pętli uziemienia. Trzymaj przewody sygnałowe termopary z dala od przewodów cewki grzejnej w odległości co najmniej 20 cm, zamiast układania równoległego zastosuj pionowy układ krzyżowy. Zainstaluj dedykowane moduły filtra sygnału termopary w skrzynce przyłączeniowej formy, aby pochłonąć zakłócenia indukowane przez prąd upływowy o niskiej częstotliwości. Umieścić uszczelki izolacyjne pomiędzy pancerną osłoną termopary a stalą kolektora, aby zapobiec przenoszeniu prądu błądzącego do zewnętrznej rurki czujnika przez przewodzący metal formy.

Regularna kontrola zapobiegawcza, aby uniknąć problemów z wyciekami. Rezystancja izolacji nagrzewnicy jest sprawdzana co dwa miesiące podczas konserwacji formy. Rezystancja poniżej 200MΩ jest wymieniana z wyprzedzeniem, zanim pojawią się zakłócenia upływowe. Regularne oczyszczanie powierzchni nagaru z osadów węglowych spowalnia degradację korozji izolacji, a tym samym zmniejsza ryzyko powstania prądu upływowego i późniejszego zniekształcenia sygnału termopary.