Kif Agħżel it-Tip ta 'Thermocouple u Tqegħid għal Pjanċa tat-Tisħin Suġġett għal Ċikliżmu Termali Rapidu?

Pjanċa tat-tisħin li tmur minn 50 grad għal 250 grad f'sekondi u lura għal darb'oħra teħtieġ sensor li jista 'jlaħħaq. It-tip ta 'thermocouple u fejn huwa eżattament fil-pjanċa jiddeċiedu jekk il-kontrollur huwiex 'il quddiem jew wara l-proċess termali. Sensuri ta 'temperatura bil-mod jirriżultaw f'overshoot, undershoot u ħinijiet twal ta' settling f'applikazzjonijiet fejn ċikliżmu termali rapidu huwa meħtieġ bħal ittestjar ta 'wejfer tas-semikondutturi, iffurmar ta' injezzjoni ta 'rispons jew tixjiħ aċċellerat tal-materjali. L-għażla u t-tqegħid xierqa tat-termokoppja jistgħu jibdlu operazzjoni imprevedibbli f'waħda kkontrollata sewwa.

Għaliex il-Ħin ta' Rispons Huwa Importanti fiċ-Ċikliżmu Rapidu
jekk pjanċa tat-tisħin hijiex diretta biex tbiddel it-temperatura malajr il-linja ta 'kontroll tuża t-temperatura mkejla biex tiddeċiedi jekk tnaqqasx is-saħħa jew tapplikax it-tkessiħ. Jekk it-thermocouple jaqra temperatura b'mod sinifikanti barra mill-fażi mat-temperatura attwali tal-wiċċ tax-xogħol, il-kontrollur ikompli jissaħħan wara li jintlaħaq is-setpoint (overshoot) jew jibda jkessaħ qabel iż-żmien (undershoot). Fl-agħar sitwazzjoni it-temperatura tal-pjanċa tista 'tesibixxi oxxillazzjoni dwar is-settpoint mingħajr qatt ma toqgħod.

Il-parametru importanti huwa l-kostanti tal-ħin tas-sensorju - iż-żmien li jieħu s-sensor biex jilħaq 63.2% ta' bidla pass fit-temperatura. Jekk il-pjanċa qed tiżdied b'rata mgħaġġla (jiġifieri 10 sa 20 grad kull sekonda) allura sensor b'kostanti ta 'ħin ta' 3 sekondi se jibqa 'għaxriet ta' gradi. Sensor b'kostanti ta 'ħin ta' 0.3 sekondi jsegwi l-wiċċ attwali b'mod konsiderevoli eqreb.

It-tip ta' junction huwa kruċjali daqs it-tip ta' thermocouple fit-teknika ta' strumentazzjoni tal-istampa-. L-għażla ta 'tqegħid ta' pjanċa tat-tisħin ta 'ċikliżmu rapidu tat-tip termokoppja għandha tkun ibbażata fuq rispons termali mgħaġġel, robustezza mekkanika u iżolament elettriku, jekk meħtieġ.

Tipi ta 'Thermocouple Junctions: Ungrounded, Grounded u Espost
Hemm tliet stili ta 'junction komuni għal thermocouples miksija. Kull wieħed minnhom jirrispondu differenti għas-sħana u l-elettriku.

Junction StyleDescriptionTime Constant (sonda standard ta '6 mm) Iżolament Elettriku L-Aħjar Għall-Wajers Grounded iwweldjati ma' ġewwa tal-ponta tal-għant; junction f'kuntatt dirett mal-għant 0.1 – 0.5 s Xejn (għant fis-sinjal komuni)L-aktar reattività mgħaġġla, fejn il-ħoss elettriku ma jkunx kwistjoni
Wajers mhux ertjati wweldjati flimkien iżda iżolati minn għant minn MgO; junction imdaħħla fi trab ikkumpatt 2 – 4 darbiet aktar bil-mod milli ertjat (0.5 – 2 sekondi) tajjeb ħafna (il-għata tal-art tista’ tiġi sseparata) Meħtieġa ċikliżmu bil-mod b’iżolament elettriku
Espost Il-junction hija barra l-għant u hija direttament esposta għall-medju<0.1 secPoor (can short exposed wire)Gas temperature measurement ; not used inside metal plates
Għal pjanċa tat-tisħin li hija esposta għal ċikliżmu termali rapidu l-għażla xierqa hija kważi dejjem thermocouple junction ertjat. Il-kuntatt dirett tal-metall-għall--metall bejn il-wajers tat-termokoppja u l-għant jiżgura t-trażmissjoni tas-sħana l-aktar mgħaġġla possibbli mill-materjal tal-pjanċa sal-junction tas-sensorju. Imma jekk l-għant imiss mal-pjanċa (kif suppost), is-sinjal tat-termokoppja jkun fl-istess potenzjal tal-art bħall-pjanċa, jekk ma jkunx hemm iżolament elettriku. Dan jista 'jikkawża loops ta' l-art jekk l-input għall-kontrollur ma jkunx separat sew. Grounded junctions huma sikuri u effettivi mal-biċċa l-kbira tal-kontrolluri PID moderni u sistemi ta 'ġbir ta' data li fihom inputs iżolati.

Jekk il-junction ma tkunx ertjata, tkun ħafna aktar bil-mod, tipikament 2 sa 4 darbiet il-ħin kostanti ta 'sonda ertjata tal-istess dijametru. Dan id-dewmien addizzjonali jista 'jiddestabilizza l-linja ta' kontroll għal ċikliżmu mgħaġġel. Il-junctions mhux ertjati huma l-aħjar riżervati għal sitwazzjonijiet fejn l-iżolament elettriku huwa meħtieġ (eż., tisħin b'induzzjoni ta' frekwenza għolja-) u fejn il-veloċitajiet taċ-ċikliżmu huma moderati.

Tip ta 'Thermocouple: K, J jew Oħrajn?
tip K (Chromel-Alumel) huwa l-aktar tip użat komunement biex issaħħan pjanċi fil-medda ta '50 grad sa 400 grad. Għandu preċiżjoni tajba (± 2.2 grad jew ± 0.75%), reżistenza kbira għall-ossidazzjoni u spiża irħas. Disponibbli huma assemblaġġi tat-termokoppja tat-tip K tal-junction ertjati b'kisi ta 'dijametru żgħir.

Possibbiltà oħra hija Tip J (Ħadid-Constantan). Għandu vultaġġ termoelettriku akbar (madwar 5% aktar output għal kull grad mit-Tip K f'200 grad), li jista 'jippermetti rispons elettriku kemmxejn aktar mgħaġġel f'xi kontrolluri minħabba proporzjon aħjar ta' sinjal-għa-storbju. Madankollu, it-Tip J għandu temperatura massima aktar baxxa (bejn wieħed u ieħor 750 grad meta mqabbel ma '1200 grad għat-Tip K) u s-sieq tal-ħadid hija suxxettibbli għall-ossidazzjoni, għalhekk mhix daqshekk twil-għajxien fl-applikazzjonijiet taċ-ċikliżmu. It-Tip K huwa ssuġġerit għall-maġġoranza tal-pjanċi ta' ċikliżmu rapidu-minħabba l-affidabbiltà u d-disponibbiltà estensiva tiegħu.

It-Tip T (Copper-Constantan) jista 'jiġi kkunsidrat għal ċikli krijoġeniċi (minn -50 grad sa temperaturi għoljin) iżda għandu limitu ta' fuq ta 'madwar 350 grad.

Pjazzament: Qrib il-Wiċċ tax-Xogħol Huwa Kollox
L-akbar termokoppja fid-dinja hija inutli jekk twaħħalha wisq 'il bogħod mill-wiċċ li fil-fatt imiss mal-biċċa tax-xogħol. Is-sħana għandha tiġi trasferita mill-elementi li jsaħħnu permezz tal-ħxuna tal-pjanċa għall-wiċċ tax-xogħol u finalment għall-parti. Is-sensor għandu jitqiegħed qrib kemm jista 'jkun ta' dak il-wiċċ tax-xogħol biex iħoss it-temperatura li l-parti tara.

Metodu ssuġġerit ta' Pjazzament:

Ħaffer toqba għomja, li tibda minn wara tal-pjanċa tat-tisħin, sa 1-2 mm tal-wiċċ tax-xogħol.

Daħħal it-termokoppja (junction ertjat, dijametru żgħir - normalment 1.5 mm sa 3 mm) fit-toqba sabiex il-ponta tmiss il-qiegħ tat-toqba.

Imla l-ispazju annulari li jifdal b'kompost konduttiv termali b'temperatura għolja (eż., pejst tan-nitrur tal-boron, grass mimli bil-fidda, jew epoxy termalment konduttiv klassifikat għat-temperatura massima tax-xogħol). Dan inaqqas il-vojt tal-arja li inkella huma iżolaturi termali.

Żomm it-termokoppja f'postha b'twaħħil ta 'kompressjoni mgħobbi bil-molla jew clip ta' żamma żgħira biex iżżommha f'kuntatt meta l-pjanċa tespandi u tikkuntratta.

Jekk is-sensor jitqiegħed fil-fond wisq, ngħidu aħna ħdejn il-komponenti tat-tisħin jew nofs il-ħxuna tal-pjanċa, allura jkun hemm dewmien termali introdott li huwa proporzjonali għad-distanza mill-wiċċ. Fit-tisħin ta 'malajr jista' jiġi osservat gradjent ta 'temperatura ta' 5-10 gradi mill-ġenb tal-heater għan-naħa tax-xogħol ta 'pjanċa ħoxna ta' 20 mm. Jekk sensor jitqiegħed 5 mm mill-ħiters ikun iħoss temperatura ħafna aktar sħuna mill-wiċċ tax-xogħol u l-kontrollur jitfi s-sħana kmieni wisq u jħalli wiċċ tax-xogħol kiesaħ.

Senser li jieħu 0.3 sekondi biex jirrispondi minflok 3 sekondi jagħmel id-differenza kollha." Il-kontrollur jaqra t-temperatura vera tal-wiċċ kważi malajr, peress li junction mgħaġġla fuq l-art tinsab 1.5 mm 'il bogħod mill-wiċċ tax-xogħol. Overshoot jista' jiġi kkontrollat ​​għal 1-2 grad Senser kajman mhux ertjat f'10 mm fond tipikament juri qabża ta 'grad rapidu ta' 15-20.

Konsiderazzjonijiet Addizzjonali għal Operazzjoni Affidabbli
Daqs tat-termokoppja
Sondi ta 'dijametru iżgħar għandhom massa termali inqas u jirrispondu aktar malajr. Thermocouple ertjat b'dijametru ta' 1.5 mm għandu kostanti tal-ħin madwar -terz ta' sonda ta' 6 mm. Iżda sondi żgħar huma mekkanikament fraġli. Sonda b'dijametru ta '3 mm hija kompromess raġonevoli ta' veloċità u durabilità għal pjanċa tat-tisħin li tespandi u tikkuntratta termalment ta 'spiss.

Ħarsien Kontra Shear u vibrazzjoni
Il-wajer taċ-ċomb tat-termokoppja joħroġ mid-dahar tal-pjanċa u jeħtieġ li tittaffa t-tensjoni. Iċ-ċikliżmu rapidu tat-temperatura jikkawża li l-pjanċa tespandi u tikkompressa li tista 'tgħaxxaq il-wajer taċ-ċomb fil-post tad-dħul.