Pikkade kassettkütteseadmete temperatuuriandur ja juhtimine

Temperatuuri kontrollsüsteem, mis töötab kassettkütteseadmega, paneb selle tööle. Isegi kui kütteseade on õigesti seadistatud ja töötab hästi, ei tööta see hästi, kui juhtimissüsteem ei saa täpseid temperatuuriandmeid või ei suuda õigesti reageerida. See on eriti oluline pikkade kassettküttekehade puhul, näiteks 1000 mm või 1200 mm pikkuste küttekehade puhul, kuna termiline käitumine pikal pikkusel ei ole alati sama. Üks termopaar ühes kohas annab vaid väikese pildi kogu kütteseadmes toimuvast.

Üksik termopaar, mis on paigaldatud kuskile lohku või vormi pinnale, on kõige levinum viis asjade juhtimiseks. Kontroller loeb selle temperatuuri ja muudab küttekeha võimsust vastavalt. See toimib hästi, kui küttekeha termiline keskkond jääb kogu aeg samaks. Kuid paljudes reaalsetes-olukordades on soojuskaod õõnsuse mõlemas otsas erinevad. Ots võib kaotada soojust ümbritsevasse õhku. Keskmise osa ümber võib olla palju metalli, mis hoiab soojust. Masina raam võib juhtotsa jahutada. Üks termopaar ei suuda vahet teha.


Termopaar loeb kõige külmemat temperatuuri, kui see asetatakse õõnsuse otsa. Kontroller reageerib andes rohkem võimsust, mis võib keskmise ala liiga kuumaks muuta. Ots võib külmuda, kui termopaar on keskel, kuid kontroller on rahul. See tekitab õõnsuses temperatuurierinevuse, mis võib mõjutada toote kvaliteeti, selle valmistamiseks kuluvat aega ja küttekeha eluiga. Küttekeha kuumematel osadel on kõrgem sisetemperatuur, mis kiirendab oksüdeerumist ja põhjustab küttekeha liiga vara rikke.

Mitme-tsooni tuvastamine ja juhtimine on vastus olulistele rakendustele. Mitme termopaari paigutamine erineva sügavusega piki õõnsust annab parema pildi soojusprofiilist. Kontroller, mis suudab lugeda rohkem kui ühte sisendit, võib neid keskmistada, et anda üks juhtsignaal, või kasutada erinevaid küttetsoone iseseisvalt. Sõltumatu tsooni juhtimine on parim valik, kuid see on ka kõige kallim, kuna see vajab mitme sisemise ahelaga kütteseadet ja mitme väljundiga kontrollerit. Mitme termopaari näidu keskmise võtmine on hea viis veendumaks, et ükski kuum või külm koht ei tee otsust.

Kui rohkem kui ühe termopaari kasutamine pole võimalik, muutub termopaari paigutus oluliseks disainiotsuseks. Andur tuleks asetada kohta, kus see kõige paremini näitab protsessi üldist soojusvajadust. See punkt on paljudes vormimisolukordades umbes kaks-kolmandiku kaugusest juhtotsast tipuni. Tavaliselt tasakaalustab see koht soojuskadu otsas ja soojuse säilimist keskel. Ajutiste termopaaride kasutamine erinevatel sügavustel algseadistuse ajal aitab teil leida parima püsiva asendi.

Samuti on oluline, millist temperatuuriandurit kasutate. Termopaarid on kassettkütteseadmetega kõige populaarsem temperatuurianduri tüüp. Need on vastupidavad, odavad ja suudavad mõõta mitmesuguseid temperatuure. J-tüüpi termopaarid võivad töötada temperatuuridel kuni 750 kraadi, K-tüüpi aga kuni 1200 kraadi. RTD (takistustemperatuuri detektorid) on täpsemad ja stabiilsemad, kuid need on ka hapramad ja maksavad rohkem. Enamiku tööstusliku kütte kasutusviiside puhul töötab korralikult paigutatud J- või K-tüüpi termopaar hästi.

Teine asi, millele mõelda, on see, kuidas seda kontrollida. Kui kütteseade on sisse ja välja lülitatud, võib see põhjustada temperatuurimuutusi, mis võivad kütteseadet ja selle tööd koormata. Proportsionaalse juhtimisega, kus võimsus muutub pidevalt, on temperatuur oluliselt paremini kontrollitav. Suure võimsusega kassettkütteseadmete puhul on tungivalt soovitatav kasutada proportsionaalset juhtimist, kasutades pooljuhtreleed (SSR). Kui kasutatakse proportsionaalseks juhtimiseks, töötavad mehaanilised kontaktorid liiga aeglaselt ja kuluvad liiga kiiresti.

Juhtsüsteemi reaktsiooniaeg peab vastama ka sellele, kuidas rakendus kuumusega töötab. Pikkade kassettküttekehadega suur vorm ei muuda võimsustaset väga kiiresti. Kui reguleerite juhtimissüsteemi liiga agressiivselt, läheb see liiga kaugele ja siis edasi-tagasi. Kui süsteem on liiga konservatiivselt häälestatud, võtab seadeväärtuse saavutamine liiga kaua aega. Pideva ja tõhusa töö tagamiseks on oluline proportsionaalsed, integraal- ja tuletisparameetrid (PID) õigesti häälestada. Paljudel uuematel kontrolleritel on automaatse{5}}häälestuse funktsioonid, mis leiavad automaatselt süsteemi jaoks õiged seaded.

Üsna pikkade kütteseadmete puhul on viivitus suur probleem. Juhtotsast tulev soojus peab läbima küttekeha pikkuse, enne kui see muudab temperatuuri otsas. Kui juhtimissüsteem seda viivitust arvesse ei võta, võib see põhjustada ebastabiilsust. Mõned täiustatud kontrollerid kasutavad pikkade viivituste korvamiseks ennustavaid algoritme või kaskaadjuhtimisskeeme. Kaskaadsüsteemil on kaks ahelat: sisemine ahel, mis reguleerib küttekeha võimsust küttekeha lähedal asuva anduri alusel, ja välimine ahel, mis juhib protsessi temperatuuri töödeldavas detailis oleva anduri alusel.

Halb temperatuuriregulatsioon on küttekehade lagunemise salajane põhjus. Kui kütteseade lülitub palju sisse ja välja, satub see iga kord, kui see paisub ja kahaneb, termilise pinge alla. See pinge võib pärast tuhandeid tsükleid purustada MgO isolaatori või kulutada takistustraadi. Hästi reguleeritud proportsionaalne juhtimissüsteem, mis hoiab temperatuuri stabiilsena, vähendab jalgrattasõitu ja muudab küttekeha kauem kasutusea. Heasse kontrollerisse investeerimine ja termopaari õigesse kohta paigutamine tasub ära küttekeha pikema eluea, järjepidevamate protsesside ja vähema ootamatute seisakute tõttu. Temperatuuri jälgimine ja juhtimine ei ole vabatahtlik; need on vajalikud mis tahes kassettküttekehast maksimumi saamiseks, eriti nende puhul, mis peavad tootma ühtlaselt soojust pika vahemaa tagant.