Ako tepelná rozťažná medzera ocele horúceho kanála mení stav kontaktu termočlánku

Od teploty okolia po teplotu formy sa rozdeľovač horúceho kanála a oceľ dýzy lineárne rozťahujú, čo spôsobuje medzery rôznych veľkostí medzi detekčnými hlavami termočlánku a meracími rovinami. Táto dynamická kontaktná medzera sa mení so stúpajúcou a klesajúcou teplotou, a preto teplotný posun nie je konštantný a nedá sa upraviť jedinou kalibráciou v studenom stave. V tomto príspevku sú diskutované pravidlá úpravy dilatačnej medzery a riešenie elastickej kompenzačnej štruktúry.

Mechanizmus vytvárania medzier tepelnej rozťažnosti

H13 oceľový horúci vtokový koeficient lineárnej rozťažnosti: 11,8×10-6 / stupeň . Zahrievaná od 25 stupňov do 380 stupňov, rovina merania potrubia sa rozprestiera smerom von o 0,3 ~ 0,6 mm. Termočlánky s plochou hlavou upevnené obyčajnou jednoduchou pružinou budú pevne stlačené pri izbovej teplote, ale po expanzii ocele sa predpätie pružiny zníži, čím sa medzi plochou hlavou a meracou rovinou vytvoria malé vzduchové medzery, čo zvýši tepelný odpor a generuje negatívny teplotný posun o 0,8 ~ 1,5 stupňa vo výrobnej teplote. Priame termočlánky sondy majú nižšiu radiálnu dilatačnú medzeru, ale axiálna expanzia dýzy bude ťahať hrot sondy preč od spodnej časti meracieho otvoru, čo tiež spôsobí oneskorenie v prenose tepla.

Dvojstupňový cyklus výmeny kontaktnej medzery

1. Fáza ohrevu (25 stupňov → teplota tvarovania) Oceľ horúceho kanála sa rozťahuje smerom von, predpätie stláčania pružiny sa postupne znižuje, kontaktná medzera sa zväčšuje, údaj teploty klesá s evidentným oneskorením.

2. Fáza chladenia (teplota tvarovania > 25 stupňov) Stiahnutie ocele, obnovenie predpätia pružiny, zmiznutie kontaktnej medzery, meranie teploty späť na kalibrovanú hodnotu v studenom stave.

Táto dynamická premenlivá odchýlka je dôvodom, prečo mnohé termočlánky čítajú presne, keď je forma studená počas kalibrácie, a potom sa neustále posúvajú, keď sa forma zahreje na výrobnú teplotu.

Štrukturálna optimalizácia usporiadania elastickej kompenzácie

1. Viacvlnná anti-expanzná kompozitná kompresná pružina pre termočlánky s plochou hlavou

Vymeňte jednotlivé valcové pružiny za naskladané pružiny v tvare vlny. Naskladané pružiny v tvare vlny dokážu udržať stabilnú silu predpätia aj po roztiahnutí ocele o 0,5 mm, čo môže zabrániť kolísaniu kontaktných medzier spôsobených deformáciou tepelnou rozťažnosťou. Táto konštrukcia je typická pre 24-hodinové kontinuálne meracie body sériovej výroby.

2. Hlboký slepý merací otvor, rovný krokový typ sondy

Dodatočná axiálna hĺbka 0,4 ~ 0,6 mm by mala byť vyhradená v spodnej časti meracieho otvoru na kompenzáciu tepelnej rozťažnosti dýzy v axiálnom smere. Špička sondy teda po predĺžení ocele stále pevne sedí na dne otvoru, čím sa eliminujú oddeľovacie medzery.

3. Aretačné sedlo plávajúceho termočlánku

Navrhnite pohyblivú základňu so závitom pre termočlánky sondy dýzy, základňa sa môže mierne posúvať v axiálnom smere, aby sa kompenzovalo posunutie expanzie dýzy a aby sa špička sondy udržala v blízkosti dna meracieho otvoru bez toho, aby bola odtiahnutá.

4. Kompenzácia vôle meracieho otvoru tenkou medenou tepelne vodivou elastickou manžetou

V prípade typických pevných meracích otvorov bez plávajúcej konštrukcie je medzi puzdro sondy a vnútornú stenu otvoru namontované tenké medené elastické puzdro. Elastická deformácia medenej manžety absorbuje radiálnu dilatačnú medzeru a udržuje tepelný kontakt celého obvodu.

Spôsob úpravy kompenzácie procesu pre existujúce formy bez konštrukčných úprav

Pre hotové formy, ktoré nemôžu prepracovať štruktúru meracieho otvoru, zaznamenajte pevný teplotný rozdiel medzi studeným stavom a výrobnou teplotou počas počiatočnej skúšky formy, nastavte segmentovanú kompenzáciu teplotného posunu na ovládači: po zahriatí na výrobnú teplotu zvýšte hodnotu kompenzácie kanála o 1 ~ 1,5 stupňa, aby ste zabránili posunu spôsobenému dilatačnými kontaktnými medzerami. Ako pružina časom starne a slabne, aktualizujte nastavenia kompenzácie opätovnou kontrolou hodnoty offsetu v horúcom stave počas každej štvrťročnej kalibrácie.

Odporúčanie konštrukčného štandardu pre novú formu horúceho vtoku

Teplotný posun ocele by sa mal vypočítať na základe maximálnej pracovnej teploty počas návrhu rozdeľovača a dýzy. Kompenzačný príspevok by mal byť vyhradený pre hĺbku meracieho otvoru a priestor na inštaláciu pružiny. Vlnová kompozitná pružinová plávajúca kontaktná štruktúra je prijatá pre všetky meracie body s plochou hlavou, aby sa zásadne eliminovalo rušenie dynamickej dilatačnej medzery.