چگونه میتوان یک -نقطه صفر در یک کنترلکننده صفحه چند منطقهای- را مجددا کالیبره کرد؟
پیام بگذارید
6 ناحیه دمایی جداگانه روی یک صفحه گرمایشی که هر منطقه دارای ترموکوپل یا سنسور RTD خاص خود است. هنگامی که صفحه سرد است، بیکار است و به درستی تثبیت شده است، همه سنسورها باید دقیقاً همان دما را نشان دهند. در واقعیت، واریانس های کوچک تقریبا همیشه ظاهر می شوند. یک ناحیه می تواند 24.5 درجه، دیگری 25.7 درجه و دیگری 24.9 درجه باشد، حتی زمانی که همه سنسورها به طور فیزیکی به یک ساختار فلزی متصل هستند. این اختلافات جزئی می تواند یک مشکل کنترل پنهان ایجاد کند. کنترلکننده فرض میکند که هر خوانش واقعی است و گرمکنها نابرابر هستند، که باعث عدم تعادل حرارتی ثابت میشود که فقط به دلیل مخالفت سنسورها وجود دارد.
هنگامی که همه چیز برابر است، صفحه سرد باید با یک دمای توافق شده- ارتباط برقرار کند. بنابراین، کالیبراسیون مجدد نقطه صفر-هر کانال حسگر یکی از مهمترین فعالیتهای تعمیر و نگهداری برای بازیابی کنترل حرارتی چند ناحیهای دقیق است.
سیستمهای چند منطقهای: درک نقطه صفر-
همه سنسورهای دما دارای مقداری عدم دقت اندازه گیری و رانش هستند.
ترموکوپل ها، RTD ها، اتصالات سیم کشی و مدارهای ورودی کنترلر، همگی می توانند با گذشت زمان تا حدودی از دمای واقعی فاصله بگیرند. این انحرافات غالباً جابجایی نقطه صفر نامیده می شوند.
در یک سیستم چندمنطقهای، حتی ناهماهنگی جزئی نیز به مشکل تبدیل میشود، زیرا هر ناحیه کنترلی جداگانه عمل میکند.
به عنوان مثال:
Platen می تواند فکر کند که صفحه خنک تر از منطقه A است
منطقه B ممکن است فکر کند صفحه داغتر از آن چیزی است که واقعاً هست
هر دو منطقه می توانند به درستی پاسخ دهند حتی اگر دمای واقعی یکسان باشد
نتیجه رقابت نامطلوب بین بخاری ها و کاهش همگنی حرارتی است.
این مشکل اصلی تعمیر و نگهداری است که عملیات کنترل کننده صفحه چندمنظوره آفست نقطه صفر مجدد کالیبره شده آن را برطرف می کند.
چرا کالیبراسیون{0}نقطه صفر مهم است؟
صفحات چند منطقه ای برای ارائه توزیع یکنواخت دمای سطح از طریق بازخورد سنسور هماهنگ طراحی شده اند.
اگر یک سنسور 1 درجه پایین باشد، آن ناحیه ممکن است دائماً گرمتر از مناطق مجاور باشد. با این حال، اگر سنسور بالا بخواند، ممکن است یک سرکوب ناخواسته خروجی بخاری رخ دهد.
علائم رایج مشکلات مربوط به افست عبارتند از:
مناطق گرم یا سرد-با عمر طولانی
نتایج نقشه برداری حرارتی غیریکنواخت-
تعادل منطقه نامتعادل
– بیش از-دوچرخه کردن بخاری
دمای فرآیند غیریکنواخت-
برآوردن مشخصات یکنواختی صفحه مشکل است
تصحیح این انحرافات همه کانال های کنترل را در یک مرجع پایه حرارتی مشترک قرار می دهد.
کالیبراسیون پلاتین
برای کالیبراسیون افست دقیق، ساختار کامل صفحه باید در یک شرایط دمایی همگن ثابت باشد.
سیستم را خاموش کنید
ابتدا سیستم گرمایش صفحه باید به طور کامل خاموش شود.
تا زمانی که تمام گرمایش فعال خاموش نشود، کالیبراسیون نمی تواند شروع شود.
اجازه تثبیت حرارتی کامل را بدهید
سپس صفحه باید به مدت چند ساعت به صورت حرارتی خیس شود تا تمام گرادیان های دمای داخلی از بین بروند.
تثبیت یک شبه، به عنوان یک قاعده، توصیه می شود.
هدف این است که اطمینان حاصل شود که:
دمای یکنواخت صفحه
بدون نقاط داغ گرمای باقیمانده
بدون اثرات خنک کننده فعال
شرایط محیطی پایدار
کالیبراسیون قبل از تثبیت ممکن است منجر به عدم دقت اندازه گیری شود.
استفاده از دماسنج مرجع دقیق
دمای صفحه واقعی را فقط می توان با یک دماسنج مرجع کالیبره شده درست اندازه گیری کرد.
دستگاه مرجع باید دارای:
دقت اندازه گیری بالا
گواهی کالیبراسیون اخیر ردیابی
پایداری حرارتی
قابلیت تماس سطحی در صورت لزوم
فرآیند کالیبراسیون تنها زمانی مفید و قابل دفاع است که خود دماسنج مرجع دارای گواهی کالیبراسیون واقعی و قابل ردیابی باشد.
موقعیت صحیح سنسور
پروب مرجع باید در تماس حرارتی خوبی با سطح صفحه باشد.
با استفاده از موارد زیر می توان به تماس خوب دست یافت:
ترکیب حرارتی
گیره های سطحی
بلوک های تماس وزن شده
وسایل مغناطیسی در صورت لزوم
محل مرجع باید تا حد امکان معرف میانگین دمای صفحه تثبیت شده باشد.
خواندن مناطق جداگانه
هنگامی که به تعادل حرارتی رسید، به دقت به قرائت دمای داده شده برای هر ناحیه کنترل کننده توجه کنید.
در این مرحله سه مقدار وجود دارد:
دمای مرجع واقعی
دمای نشان داده شده در منطقه
تمایز بین آنها
این تفاوت تصحیح افست نقطه صفر برای آن کانال خاص است.
مثال محاسبه افست
اگر: 1.
دماسنج مرجع 25.0 درجه سانتیگراد را نشان می دهد
ZONE 3 24.5 درجه
سپس عدم دقت منطقه عبارت است از:
+0.5C
بنابراین در پیکربندی کنترلکننده، باید یک تصحیح آفست مثبت +0.5 درجه برای آن کانال اضافه کنیم.
پس از وارد شدن، نرم افزار کنترل کننده بلافاصله مقدار تنظیم را در قرائت های بعدی اعمال می کند.
مقادیر Offset را در Controller وارد کنید
در اکثر کنترلکنندههای چند{0}}منطقهای کنونی، یک منوی راهاندازی وجود دارد که در آن میتوانید افستهای حسگر خاصی را برای هر کانال پیکربندی کنید.
عبارت خاص ممکن است بسته به سازنده متفاوت باشد از جمله:
کالیبراسیون سنسور
برش ورودی
تعصب در کالیبراسیون
اصلاح دما
تنظیم صفر
هر منطقه به طور جداگانه اصلاح شود.
چرا کانال{0}}اصلاحات خاصی لازم است
میانگین افست در همه مناطق نباید پذیرفته شود.
هر سنسور و کانال ورودی ویژگی ها و الگوی دریفت خود را خواهد داشت.
هر کانال اندازه گیری باید به طور جداگانه برای تصحیح دقیق کالیبره شود.
تأیید نتایج کالیبراسیون
پس از وارد شدن همه افست ها، قبل از بررسی مجدد قرائت ها، باید چند لحظه به سیستم فرصت داده شود تا دوباره تسویه شود.
اکنون یک صفحه به درستی کالیبره شده باید بخواند:
قرائت تقریباً در همه مناطق برابر است
توافق خوب با دماسنج مرجع
بهبود پایداری حرارتی در حین کار
ممکن است هنوز برخی تغییرات باقیمانده به دلیل تحمل سنسور و تأثیرات محیطی وجود داشته باشد، اما اختلافات بزرگ باید ناپدید شوند.
محدودیتهای صفر-درک کالیبراسیون نقطه
کالیبراسیون {0}نقطه صفر فقط یک عنصر از رفتار دقت سنسور را جبران میکند.
Span Error در مقابل Offset
این روش خطای اندازه گیری را فقط در دمای کالیبراسیون تصحیح می کند.
در نظر نگرفته است:
خطا در چرخش سنسور
دریفت دهانه:
خواص پاسخ غیرخطی
تغییرات دمایی-بالا در کالیبراسیون
یک سنسور ممکن است دقیقاً در دمای محیط موافق باشد و در دمای کاری بالاتر به طور چشمگیری منحرف شود.
برای کاربردهای ضروری، کالیبراسیون چند{0}نقطه ای در محدوده کاری واقعی ممکن است لازم باشد.
شناخت علائم رانش سنسور
یکی از مزایای قابل توجه کالیبراسیون مجدد سالانه- ردیابی روند است.
جایی که یک منطقه مشخص افزایش ثابتی را در جبران سال به سال نشان می دهد، ممکن است نشان دهنده موارد زیر باشد:
پیری ترموکوپل ها
زوال RTD
خوردگی کانکتورها
تغییر در مقاومت سیم کشی
ناپایداری مدار ورودی
انحرافات بزرگ یا به سرعت در حال نوسان می تواند نشانگر هشدار اولیه خرابی سنسور در حال رشد باشد.
از این رو، اطلاعات کالیبراسیون قبلی برای برآورد نیازهای تعمیر قبل از خرابی کامل سنسور در دسترس است.
فرکانس کالیبراسیون پیشنهادی
فواصل کالیبراسیون توسط:
شدت دمای عملیاتی
فرکانس چرخه حرارتی
بحرانی بودن فرآیندها
نوع سنسور
تحمل یکنواختی مورد نیاز است
صفحات دقیق باید سالانه به عنوان یک روش معمول کالیبره شوند.
سیستمها یا سیستمهای حیاتی که در دماهای بالا کار میکنند ممکن است به تأیید بیشتر نیاز داشته باشند.
اشتباهات رایجی که هنگام کالیبره کردن افست باید از آنها اجتناب کرد
چندین اشتباه معمولی می تواند دقت کالیبراسیون را کاهش دهد.
عدم تثبیت حرارتی
قرائت های نادرست ممکن است ناشی از گرادیان های دمایی باقیمانده باشد.
تماس ضعیف با سنسور مرجع
شکاف های هوا بین پروب مرجع و سطح صفحه می تواند اندازه گیری را منحرف کند.
استفاده از دستگاه مرجع کالیبره نشده
اگر دماسنج مرجع دقیق نباشد، کل عملیات اشتباه است.
علامت افست نامعتبر وارد شده است
جایگزینی یک تصحیح منفی به جای یک تصحیح مثبت می تواند به جای کاهش خطای اندازه گیری تا ضریب چهار افزایش یابد.
در نتیجه ضروری است که مستندسازی و تأیید دقیق انجام شود.
خلاصه:
کالیبراسیون مجدد نقطه صفر-در کنترلکننده صفحه چند ناحیهای یک فرآیند نگهداری ساده، ارزان و بسیار موفق برای برقراری مجدد توافق در همه کانالهای سنجش دما است. دقت کنترل حرارتی را می توان با تثبیت صفحه در دمای محیط شناخته شده، مقایسه هر ناحیه با یک دماسنج مرجع قابل ردیابی و وارد کردن مقادیر اصلاحی مربوطه در کنترل کننده افزایش داد.
در چارچوب کلی تعمیر و نگهداری کنترلکننده صفحه چند ناحیهای آفست نقطه صفر مجدد کالیبراسیون، این روش چشمهای سیستم کنترل را همگامسازی میکند تا همه مناطق گرمکننده به جای مبارزه با واریانسهای اندازهگیری نادرست، هدف حرارتی یکسانی را دنبال کنند.
کنترل حرارتی دقیق همیشه با توافق اندازه گیری شروع می شود. هر حسگر در سیستم قبل از اینکه بتواند کاملاً یکنواخت شود، باید در مورد چیزی که صفر نشان می دهد توافق کند.
