Jak ponownie skalibrować przesunięcie punktu zerowego w wielostrefowym-kontrolerze płyty szklanej?

6 oddzielnych stref temperaturowych na płycie grzewczej, przy czym każda strefa posiada własną termoparę lub czujnik RTD. Gdy płyta jest zimna, nieużywana i odpowiednio ustabilizowana, wszystkie czujniki powinny wskazywać dokładnie tę samą temperaturę. W rzeczywistości prawie zawsze pojawiają się drobne różnice. Jedna strefa może wskazywać 24,5 stopnia, inna 25,7 stopnia i jeszcze kolejna 24,9 stopnia, nawet jeśli wszystkie czujniki są fizycznie przymocowane do tej samej metalowej konstrukcji. Te drobne spory mogą powodować ukryte problemy z kontrolą. Sterownik zakłada, że ​​każdy odczyt jest rzeczywisty, a grzejniki są nierówne, co powoduje stałą nierównowagę termiczną, która istnieje tylko dlatego, że czujniki się nie zgadzają.

Kiedy wszystko jest równe, zimna płyta powinna mieć jedną, uzgodnioną-temperaturę. Zatem ponowna kalibracja przesunięcia punktu zerowego-każdego kanału czujnika jest jedną z najważniejszych czynności konserwacyjnych mających na celu przywrócenie dokładnej kontroli termicznej w wielu-strefach.

Systemy wielo-strefowe: zrozumienie-przesunięcia punktu zerowego
Wszystkie czujniki temperatury charakteryzują się pewną niedokładnością pomiaru i dryfem.

Termopary, czujniki RTD, połączenia przewodów i obwody wejściowe sterownika mogą z czasem nieco odbiegać od rzeczywistej temperatury. Aberracje te są często nazywane przesunięciami punktu zerowego.

W wielostrefowym systemie płyt-nawet niewielka niewspółosiowość staje się problemem, ponieważ każda strefa sterowania działa osobno.

Na przykład:

Płyta może uważać, że jest chłodniejsza niż w Strefie A

Strefa B może uważać, że płyta jest gorętsza niż w rzeczywistości

Obie strefy mogą reagować nieprawidłowo, nawet jeśli rzeczywiste temperatury byłyby takie same

Konsekwencją jest niepożądana konkurencja pomiędzy grzejnikami i zmniejszona jednorodność termiczna.

Jest to główny problem związany z konserwacją, który rozwiązuje operacja ponownej kalibracji przesunięcia punktu zerowego w wielostrefowym sterowniku płyty dociskowej.

Dlaczego kalibracja-punktu zerowego jest ważna
Płyty wielostrefowe-zaprojektowano tak, aby zapewniały równomierny rozkład temperatury powierzchni dzięki zsynchronizowanemu sprzężeniu zwrotnemu z czujnika.

Jeśli temperatura czujnika jest niższa o 1 stopień, w tej strefie może być stale cieplej niż w sąsiednich strefach. Jeśli jednak czujnik odczyta wysoki wynik, może wystąpić niepożądane ograniczenie mocy grzejnika.

Typowe objawy problemów związanych z offsetem obejmują:

Długotrwałe-miejsca gorące i zimne

Wyniki nie-jednorodnego mapowania termicznego

Niezrównoważone równoważenie stref

– Nadmierne-włączanie i wyłączanie grzejnika

Nie-jednolite temperatury procesu

Trudno jest spełnić wymagania dotyczące jednolitości płyty dociskowej

Korekta tych przesunięć ustawia wszystkie kanały sterujące na wspólnym termicznym poziomie odniesienia.

Kalibracja płyty
Aby zapewnić dokładną kalibrację przesunięcia, cała konstrukcja płyty musi mieć stałą, jednorodną temperaturę.

Wyłącz system
Najpierw należy całkowicie wyłączyć system ogrzewania płyty.

Kalibracji nie można rozpocząć, dopóki wszystkie aktywne ogrzewanie nie zostaną wyłączone.

Pozwól na pełną stabilizację termiczną
Następnie płytę należy namoczyć w temperaturze przez kilka godzin, aż znikną wszystkie wewnętrzne gradienty temperatury.

Z reguły zalecana jest stabilizacja nocna.

Celem jest upewnienie się, że:

Jednolita temperatura płyty

Brak gorących punktów ciepła resztkowego

Brak aktywnego efektu chłodzenia

Stabilne warunki otoczenia

Kalibracja przed stabilizacją może skutkować znacznymi niedokładnościami pomiarów.

ZASTOSOWANIE PRECYZYJNEGO TERMOMETRÓW REFERENCYJNYCH
Rzeczywistą temperaturę płyty dociskowej można zmierzyć wyłącznie za pomocą prawidłowo skalibrowanego termometru referencyjnego.

Urządzenie referencyjne musi posiadać:

Wysoka dokładność pomiaru

Możliwość śledzenia ostatniego certyfikatu kalibracji

Stabilność termiczna

Możliwość kontaktu powierzchniowego, jeśli ma to zastosowanie

Proces kalibracji jest użyteczny i możliwy do obrony tylko wtedy, gdy sam termometr referencyjny posiada prawdziwy, identyfikowalny certyfikat kalibracji.

Prawidłowe umiejscowienie czujnika
Sonda referencyjna powinna mieć dobry kontakt termiczny z powierzchnią płyty dociskowej.

Dobry kontakt można uzyskać stosując:

Mieszanka termiczna

Zaciski powierzchniowe

Bloki kontaktowe ważone

W razie potrzeby uchwyty magnetyczne

Lokalizacja odniesienia powinna być możliwie najbardziej reprezentatywna dla średniej ustabilizowanej temperatury płyty dociskowej.

Dokonywanie odczytów poszczególnych stref
Po osiągnięciu równowagi termicznej należy uważnie zanotować odczyt temperatury podany dla każdej strefy sterownika.

W tym momencie istnieją trzy wartości:

Rzeczywista temperatura odniesienia

Temperatura pokazana w strefie

Rozróżnienie między nimi

Ta różnica to korekta przesunięcia punktu zerowego dla tego konkretnego kanału.

Przykład obliczenia offsetu
Jeśli: 1.

Termometr referencyjny wskazuje 25,0 o C

STREFA 3 24.5 stopni

Wtedy niedokładność strefy wynosi:
+0.5C

Zatem w konfiguracji sterownika musimy dodać dodatnią korektę offsetu o +0.5 stopnia dla tego kanału.

Po wprowadzeniu, oprogramowanie sterownika natychmiast stosuje wielkość korekty do kolejnych odczytów.

Wprowadź wartości przesunięcia do kontrolera
W większości obecnych sterowników wielo-strefowych dostępne jest menu ustawień, w którym można skonfigurować określone przesunięcia czujnika dla każdego kanału.

Konkretne sformułowania mogą się różnić w zależności od producenta, w tym:

Kalibracja czujnika

Przytnij wejście

Odchylenie w kalibracji.

Korekta temperatury

Ustawienie zerowe

Każdą strefę należy korygować osobno.

Dlaczego kanał-potrzebuje konkretnych poprawek
Nie należy akceptować średnich przesunięć we wszystkich strefach.

Każdy czujnik i kanał wejściowy będzie miał swoje własne funkcje i wzór dryfu.

Aby uzyskać dokładną korekcję, każdy kanał pomiarowy musi zostać skalibrowany oddzielnie.

Weryfikacja wyników kalibracji
Po wprowadzeniu wszystkich przesunięć system powinien mieć kilka chwil na ponowne ustawienie się przed ponownym sprawdzeniem odczytów.

Prawidłowo skalibrowana płyta powinna teraz wyświetlać:

Odczyty prawie równe we wszystkich strefach

Dobra zgodność z termometrem referencyjnym

Poprawiona stabilność termiczna podczas pracy

Nadal mogą występować pewne różnice resztkowe wynikające z tolerancji czujników i wpływu otoczenia, ale duże spory powinny zniknąć.

Granice zrozumienia-kalibracji punktu zerowego
Kalibracja przesunięcia punktu zerowego- kompensuje tylko jeden element zachowania dokładności czujnika.

Błąd zakresu a przesunięcie
Podejście to koryguje błąd pomiaru jedynie w temperaturze kalibracji.

nie bierze pod uwagę:

Błąd obrotu czujnika

Dryf rozpiętości:

Nieliniowe właściwości odpowiedzi

Wysokie-różnice temperaturowe podczas kalibracji

Czujnik może dokładnie zgadzać się w temperaturze otoczenia i znacznie różnić się w wyższych temperaturach roboczych.

W przypadku kluczowych zastosowań może być konieczna-kalibracja wielopunktowa w rzeczywistym zakresie roboczym.

Rozpoznawanie objawów dryfu czujnika
Istotną korzyścią wynikającą z corocznej ponownej kalibracji-przesunięcia jest śledzenie trendów.

Jeżeli dana strefa wykazuje stały wzrost przesunięcia z roku na rok, może to oznaczać:

Starzenie się termopar

Pogorszenie stanu BRT

Korozja złączy

Zmiany rezystancji przewodów

Niestabilność obwodów wejściowych

Duże lub szybko zmieniające się przesunięcia mogą być wczesnymi wskaźnikami ostrzegawczymi rosnącej awarii czujnika.

W związku z tym dostępne są informacje z poprzedniej kalibracji, umożliwiające oszacowanie potrzeb naprawy przed całkowitą awarią czujnika.

Sugerowana częstotliwość kalibracji
Okresy kalibracji ustalane są poprzez:

Surowość temperatury roboczej

Częstotliwość cykli termicznych

Krytyczność procesów

Typ czujnika

Wymagana tolerancja jednorodności

Precyzyjne płyty dociskowe powinny być kalibrowane co roku w ramach regularnej praktyki.

Systemy krytyczne lub systemy działające w wysokich temperaturach mogą wymagać częstszej weryfikacji.

Typowe błędy, których należy unikać podczas kalibracji przesunięć
Kilka typowych błędów może obniżyć dokładność kalibracji.

Brak stabilizacji termicznej
Fałszywe odczyty mogą wynikać z resztkowych gradientów temperatury.

Słaby kontakt z czujnikiem referencyjnym
Szczeliny powietrzne pomiędzy sondą referencyjną a powierzchnią płyty mogą zniekształcić pomiar.

Użycie nieskalibrowanego urządzenia referencyjnego
Jeśli termometr referencyjny nie jest dokładny, cała operacja jest błędna.

Wprowadzono nieprawidłowy znak przesunięcia
Zastąpienie poprawki ujemnej poprawką dodatnią może zwiększyć błąd pomiaru, a nie zmniejszyć go aż czterokrotnie.

W związku z tym istotne jest staranne udokumentowanie i weryfikacja.

Streszczenie:
Ponowna-ponowna kalibracja przesunięcia punktu zerowego-w wielostrefowym-sterowniku płyty dociskowej to prosty, niedrogi i bardzo skuteczny proces konserwacji, mający na celu przywrócenie zgodności we wszystkich kanałach pomiaru temperatury. Dokładność kontroli termicznej można zwiększyć poprzez ustabilizowanie płyty w znanej temperaturze otoczenia, porównanie każdej strefy z termometrem referencyjnym i wprowadzenie odpowiednich wartości korekcji do sterownika.

W ogólnych ramach konserwacji wielostrefowego sterownika płyty z przesunięciem punktu zerowego, metoda ta synchronizuje działanie systemu sterowania, dzięki czemu wszystkie strefy grzejnika dążą do tego samego celu termicznego, zamiast walczyć z fałszywymi odchyleniami pomiarów.

Dokładna kontrola termiczna zawsze zaczyna się od uzgodnienia pomiaru. Każdy czujnik w systemie musi uzgodnić, co oznacza zero, zanim będzie ono idealnie jednolite.