Скрытым источником электромагнитных помех, который часто упускают из виду, является ток утечки из-за старения или повреждения нагревательных змеевиков горячеканальных систем. Поврежденная изоляция нагревательной катушки генерирует переменный ток утечки, который течет через стальные рамки коллектора, образуя паразитные переменные магнитные поля, которые искажают сигналы термопары на уровне микровольт-, вызывая нерегулярные скачки температуры и ложные сигналы тревоги высокой/низкой температуры. В этой статье анализируются пути возникновения помех и предлагаются решения по полному устранению изоляции.
Механизм формирования помех тока утечки. Нагревательные катушки, обернутые вокруг коллектора и металлических сердечников сопла, имеют слюдяную изоляцию для отделения резистивной проволоки от стали литейной формы. Длительная -высоко-температурная спекание, коррозия летучих газов пластика и механическая экструзия растрескивают слюдяную изоляцию катушки, создавая ток утечки, который течет в заземленную стальную раму формы. Заряженный металл формы действует как большое проводящее излучение тело, генерируя низкочастотные переменные магнитные поля, охватывающие все близлежащие точки измерения термопар и жгуты проводов. Бронированные оболочки термопар и неэкранированные удлинительные провода улавливают этот паразитный магнитный поток, вызывая дополнительные ложные сигналы в милливольтах, накладываемые на эффективный термоэлектрический потенциал, что приводит к неупорядоченным показаниям температуры на контроллере. Амплитуда помех возрастает по мере ухудшения повреждения изоляции катушки, усиливаясь после нагрева формы при запуске и ослабляясь во время остановки охлаждения.
Три типичных явления неисправности, уникальные для помех утечки в нагревательной катушке.
1. Колебания температуры синхронизируются с циклом выходной мощности нагревательного змеевика: скачки температуры происходят именно тогда, когда контроллер включает питание зоны нагрева, стабильные показания появляются при отключении мощности нагрева.
2. Помехи временно исчезают после отключения питания неисправного нагревательного змеевика; все сигналы термопар возвращаются плавно и стабильно после закрытия зоны катушки утечки.
3. Сравнение инфракрасных контактных датчиков показывает фиксированное смещение между показаниями термопары контроллера и фактической температурой металла, амплитуда смещения изменяется по мере увеличения и уменьшения процентной мощности нагрева.
Пошаговая--последовательность действий по устранению неполадок для подтверждения наличия помех в катушке утечки.
Шаг 1: Запишите кривую аномального скачка температуры нарушенной зоны термопары; отключайте питание отдельных зон нагрева по одной и наблюдайте за восстановлением сигнала. Если температурные помехи исчезают после отключения одной конкретной зоны змеевика, то в этом змеевике возникла утечка изоляции.
Шаг 2. Используйте тестер сопротивления изоляции для измерения сопротивления нагревательной катушки между проводом сопротивления и сталью коллектора; Значение ниже 100 МОм подтверждает пробой изоляции катушки и возникновение тока утечки.
Шаг 3. Проверьте состояние заземления экранирующей оплетки термопары.-Одна точка-отказ заземления значительно усиливает помехи магнитного поля утечки.
Решения по устранению двух-слоев: устраните источник утечки и укрепите изоляцию термопары от-помех.
1. Ремонт источника (фундаментальное решение): Замените поврежденный и протекающий нагревательный змеевик; повторно нанесите высокотемпературную изолирующую краску на канавки для крепления катушек коллектора, чтобы избежать повторного разрушения изоляции новых катушек. Очистите поверхности теплообменника от нагара, чтобы предотвратить ускорение старения изоляции агрессивным газом.
2. Оптимизация изоляции сигнала термопары: перейти на двух-слойную фольгу + полностью экранированные удлинительные провода с оплеткой, строго соблюдать одно-заземление экранирующей оплетки в шкафу контроллера, запретить двойное-заземление, образующее ток контура заземления. Разделите пути проводки сигнала термопары от кабелей нагревательной катушки на расстоянии не менее 20 см, используйте вертикальную перекрестную прокладку вместо параллельной прокладки. Установите специальные модули фильтров сигналов термопар в распределительной коробке пресс-формы для поглощения низкочастотных помех, вызываемых токами утечки. Добавьте изоляционные прокладки между броневой оболочкой термопары и сталью коллектора, чтобы не допустить передачи проводящего металла формы паразитного тока на внешнюю трубку датчика.
Регулярный профилактический осмотр во избежание ошибок, связанных с утечками. Проверяйте сопротивление изоляции нагревательной катушки каждые два месяца во время обслуживания пресс-формы, заменяйте катушки с сопротивлением ниже 200 МОм заранее, прежде чем появятся помехи утечки. Регулярно очищайте поверхность нагревательной катушки от нагара, чтобы замедлить коррозионное повреждение изоляции, снизить вероятность возникновения тока утечки и последующего искажения сигнала термопары.
