Холодный спай (опорный спай) внутри многозонных контроллеров выступает в качестве эталона базовой температуры для всех расчетов сигналов термопар, опираясь на встроенные-прецизионные датчики температуры, которые компенсируют отклонение сигнала в милливольтах, вызванное изменениями температуры окружающей среды. Нестабильные колебания температуры эталонного спая, вызванные перегревом шкафа, потоком воздуха от кондиционера и сезонными колебаниями температуры в цеху, создают равномерное смещение искажений по всем подключенным каналам термопар, даже если каждый отдельный датчик полностью откалиброван и установлен правильно. Многие технические специалисты калибруют только чувствительные спаи термопар и игнорируют стабильность холодного спая, что приводит к постоянному отклонению температуры всей-формы, которое невозможно исправить с помощью одно-регулировки смещения канала.
Перегрев внутреннего шкафа контроллера является основным источником отклонения температуры эталонного спая. Многозонные-контроллеры с выходными модулями нагревателей высокой-мощности во время работы постоянно генерируют отходящее тепло; без внутренних вентиляторов для отвода тепла или вентиляционных зазоров внутренняя температура шкафа поднимается на 10–18 градусов выше температуры окружающей среды в цехе в течение двух часов после запуска. Встроенный-датчик холодного спая фиксирует повышенную температуру корпуса в качестве базовой линии, неправильно рассчитывая значение компенсации напряжения Зеебека для каждого канала термопары. Все показания температуры коллектора и сопла на 6–12 градусов ниже фактической температуры металла, что приводит к поддержанию максимальной выходной мощности нагревателя и повсеместному карбонизации пластика во всех полостях формы. Большие контроллеры с 48–96 зонами страдают от гораздо более сильного внутреннего накопления тепла, чем небольшие устройства с 12 зонами, из-за плотной компоновки силовых цепей.
Нерегулируемый поток воздуха в системе кондиционирования воздуха в мастерской создает периодические колебания температуры холодного спая. Прямой обдув холодным воздухом боковых панелей шкафа контроллера вызывает резкие циклические падения температуры на 5–8 градусов каждые несколько минут; Базовая линия датчика холодного спая постоянно смещается, создавая синхронизированные колебания температуры на всех каналах термопары в пределах ±3–5 градусов. Даже высокоточные-термопары класса 1 не могут противодействовать этому равномерному полнозонному-колебанию, что приводит к неравномерной вязкости расплава между последовательными циклами впрыска и несоответствию размеров формованных деталей с несколькими-полостями. Контроллеры, расположенные рядом с трубопроводами охлаждающей воды пресс-формы, также поглощают низкотемпературную проводимость, создавая стабильное смещение отрицательного эталонного спая в течение всей производственной смены.
Сезонные изменения температуры окружающей среды в мастерской приводят к долговременному-статическому смещению эталонного спая. В зимних неотапливаемых цехах температура окружающей среды в шкафу за ночь падает ниже 10 градусов, а в летних цехах с высокой-температурой температура воздуха в шкафу превышает 35 градусов. Алгоритм компенсации датчика холодного спая откалиброван для стандартной базовой линии в 25 градусов; большие отклонения от этой контрольной точки приводят к ошибкам нелинейной компенсации во всем диапазоне рабочих температур термопары (200–400 градусов). Одна форма, работающая как зимой, так и летом, будет показывать постоянную фиксированную разницу в показаниях температуры в 4–7 градусов между сезонами, что требует повторной полной-повторной калибровки зоны при каждом сезонном переходе.
Целенаправленная оптимизация шкафа контроллера существенно стабилизирует эталонную температуру холодного спая. Во-первых, установите встроенные-бесшумные вентиляторы охлаждения и оставьте минимальный вентиляционный зазор не менее 15 см вокруг всех четырех сторон шкафа, чтобы рассеять отходящее тепло от внутреннего модуля питания и ограничить повышение внутренней температуры до уровня менее 3 градусов выше температуры окружающей среды. Во-вторых, расположите контроллеры вдали от прямых вентиляционных отверстий для кондиционирования воздуха, контуров охлаждения пресс-форм и зон теплового излучения коллектора, добавив теплоизоляционные панели между шкафами и рамами горячей пресс-формы, чтобы блокировать кондуктивную передачу тепла. В-третьих, оборудуйте шкафы нагревательными полосами с постоянной-температурой для цехов с низкими-зимними температурами, чтобы поддерживать постоянную температуру внутреннего датчика холодного спая на уровне 22–26 градусов в год-круглый год, исключая сезонный дрейф базовой линии. В-четвертых, выполняйте ежедневную пред-проверку холодного спая, записывая все показания каналов при полностью охлажденной до комнатной температуры форме и сравнивая их со значениями термометра окружающей среды, чтобы как можно раньше обнаружить неисправность эталонного датчика.
Стабилизация эталонной температуры холодного спая термопары исключает равномерное искажение измерений во всей-зоне, обеспечивает согласованный расчет температурной компенсации во всех зонах нагрева и позволяет избежать дефектов при формовании партии, вызванных синхронизированным смещением базового сигнала.
