Keď údaje o teplote zavádzajú a spôsobujú chyby kvality

Procesní inžinieri musia často opravovať problémy s kvalitou, ktoré sú spôsobené zmenami teploty, aj keď obrazovky regulátora ukazujú stabilné požadované hodnoty s malými zmenami. Ľudia často prenasledujú „fantómové“ problémy, bezdôvodne menia parametre procesu alebo vymieňajú fungujúce ohrievače, keď je základný problém s miestom merania, presnosťou snímača alebo tepelným oneskorením. Je to preto, že si myslia, že digitálne odčítanie teploty vždy zobrazuje presné podmienky procesu. Vedieť, ako dochádza k chybám merania teploty, vám môže pomôcť rozlíšiť medzi skutočnými tepelnými problémami a artefaktmi prístroja, ktoré sťažujú riešenie problémov.

Najtypickejšou chybou pri meraní je umiestnenie termočlánku príliš ďaleko od zdroja tepla alebo procesnej zóny. Termočlánky, ktoré sú umiestnené na vonkajšej strane foriem, monitorujú teplotu kovu v blízkosti snímača, nie nevyhnutne teplotu povrchu dutiny, kde sa spracováva plast, alebo teplotu vnútrajška formy, ktorá ovplyvňuje tok materiálov. K fázovým oneskoreniam dochádza, keď teplo trvá dlho, kým prejde z ohrievača do hmoty formy a potom na povrch dutiny. Vďaka tomu forma vyzerá tepelne stabilne, aj keď sa teplota v dutine skutočne veľmi mení. Ohrievače kaziet so vstavanými-vnútornými termočlánkami poskytujú presnejšiu spätnú väzbu, pretože monitorujú teplotu bližšie k zdroju tepla, čím sa skracuje oneskorenie merania zo sekúnd alebo minút na milisekúndy.


Posun presnosti termočlánkov spôsobuje progresívny pokles kvality, ktorý si operátori zvyčajne myslia, že je spôsobený zmenami materiálov, opotrebovaním stroja alebo úpravami procesu namiesto problémov s meraním. Je to založené na mnohých skúsenostiach s kalibráciou. Keď sú termočlánky typu K vystavené teplotám blízkym ich horným limitom alebo sú kontaminované chemickými parami, postupne sa pri zmene zloženia chromel-alumelovej zliatiny ukazujú nižšie ako skutočné teploty. Pravidelné kalibračné kontroly oproti známym referenčným štandardom alebo pravidelná výmena termočlánkov na základe kumulatívnych hodín tepelnej expozície udržujú merania presné a zastavujú plíživý posun, ktorý vedie k procesným odchýlkam, ktoré nie sú viditeľné.

Kompletný sprievodca a technický pohľad na Cartridge Heaters.jpg

V skutočnosti porovnanie uzemnených a neuzemnených termočlánkových prechodov ukazuje, že problémy s elektrickým rušením môžu spôsobiť, že budú menej presné v priemyselnom prostredí. Uzemnené spoje reagujú rýchlejšie, pretože prichádzajú do priameho kontaktu s kovom, ale zachytávajú aj elektrický šum z okolitých elektrických vedení, vykurovacích cievok alebo motorov s premenlivou frekvenciou. Toto snímanie hluku zmizne, keď použijete neuzemnené križovatky, ale trvá dlhšie, kým reagujú na zmeny teploty. V systémoch, ktoré používajú ohrievače s fázovým{3}}uhlom alebo pohony servomotorov, môže elektrický šum zmeniť namerané hodnoty teploty o niekoľko stupňov, vďaka čomu ovládače hľadajú správnu teplotu alebo oscilujú, aj keď je skutočná teplota stabilná. Inžinieri si môžu vybrať najlepšie rozloženia snímačov pre svoje individuálne elektrické prostredia, ak poznajú tieto kompromisy.

Keď sa jednobodové{0}}riadenie pokúša zobraziť teploty na celom povrchu, tepelné gradienty na veľkých vyhrievaných doskách môžu spôsobiť nejasnosti meraní. Termočlánok umiestnený blízko ohrievača môže čítať o dvadsať stupňov vyššie ako je stred obrovskej platne alebo druhá strana formy. To by mohlo spôsobiť, že ovládač vypne kúrenie, zatiaľ čo oblasti, ktoré sú ďalej, zostanú pod nastavenou hodnotou. Použitie mnohých snímačov s regulátormi spriemerovania alebo odlišnými regulačnými slučkami pre každú zónu je lepší spôsob, ako sa vysporiadať s týmito gradientmi, než ich meranie na jednom mieste, ktoré nedokáže zobraziť tepelné rozloženie.