Wenn Temperaturmesswerte irreführend sind und Qualitätsmängel verursachen
Eine Nachricht hinterlassen
Prozessingenieure müssen häufig Qualitätsprobleme beheben, die durch Temperaturänderungen verursacht werden, obwohl auf den Steuerungsbildschirmen stabile Sollwerte mit geringen Änderungen angezeigt werden. Menschen jagen oft „Phantomproblemen“ nach, ändern Prozessparameter ohne Grund oder ersetzen funktionierende Heizgeräte, wenn das zugrunde liegende Problem im Messort, der Sensorgenauigkeit oder der thermischen Verzögerung liegt. Dies liegt daran, dass sie der Meinung sind, dass digitale Temperaturanzeigen immer die genauen Prozessbedingungen anzeigen. Wenn Sie wissen, wie Fehler bei der Temperaturmessung auftreten, können Sie den Unterschied zwischen echten thermischen Problemen und Instrumentenartefakten erkennen, die die Fehlerbehebung erschweren.
Der häufigste Fehler beim Messen besteht darin, das Thermoelement zu weit von der Wärmequelle oder der Prozesszone entfernt zu platzieren. Thermoelemente, die an der Außenseite von Formen angebracht werden, überwachen die Temperatur des Metalls in der Nähe des Sensors, nicht unbedingt die Temperatur der Hohlraumoberfläche, in der Kunststoff verarbeitet wird, oder die Temperatur im Inneren der Form, die den Materialfluss beeinflusst. Phasenverzögerungen treten auf, wenn die Wärme lange braucht, um von der Heizung zur Formmasse und dann zur Oberfläche der Kavität zu gelangen. Dadurch wirkt die Form thermisch stabil, selbst wenn sich die Temperatur in der Kavität tatsächlich stark ändert. Heizpatronen mit eingebauten-internen Thermoelementen liefern ein genaueres Feedback, da sie die Temperatur näher an der Wärmequelle überwachen, wodurch Messverzögerungen von Sekunden oder Minuten auf Millisekunden reduziert werden.
Die Genauigkeitsdrift des Thermoelements führt zu einem fortschreitenden Qualitätsabfall, den Bediener normalerweise eher auf Materialveränderungen, Maschinenverschleiß oder Prozessänderungen als auf Messprobleme zurückführen. Dies basiert auf umfangreicher Kalibrierungserfahrung. Wenn Thermoelemente vom Typ K Temperaturen nahe ihrer Obergrenze ausgesetzt oder durch chemische Dämpfe verunreinigt werden, werden nach und nach niedrigere Werte als die tatsächlichen Temperaturen angezeigt, da die Chromel-alumel-Legierung ihre Zusammensetzung ändert. Regelmäßige Kalibrierungsprüfungen anhand bekannter Referenzstandards oder regelmäßiger Austausch von Thermoelementen auf der Grundlage der kumulierten thermischen Expositionsstunden sorgen dafür, dass die Messungen genau sind und die schleichende Drift gestoppt wird, die zu nicht sichtbaren Prozessabweichungen führt.
Eine vollständige Anleitung und ein technischer Blick auf Heizpatronen.jpg
Tatsächlich zeigt der Vergleich geerdeter und ungeerdeter Thermoelementanschlüsse, dass elektrische Interferenzprobleme dazu führen können, dass sie in industriellen Umgebungen weniger genau sind. Geerdete Verbindungen reagieren schneller, weil sie direkten Kontakt mit Metall haben, nehmen aber auch elektrische Störungen von umgebenden Stromleitungen, Heizspulen oder Motoren mit variabler Frequenz auf. Diese Rauschaufnahme verschwindet, wenn Sie ungeerdete Verbindungen verwenden, aber es dauert länger, bis sie auf Temperaturänderungen reagieren. In Systemen, die phasenwinkelgefeuerte Heizgeräte oder Servomotorantriebe verwenden, kann elektrisches Rauschen die Temperaturmesswerte um einige Grad verändern, sodass die Regler nach der richtigen Temperatur suchen oder oszillieren, selbst wenn die tatsächliche Temperatur stabil ist. Wenn Ingenieure diese Kompromisse kennen, können sie die besten Sensoranordnungen für ihre individuellen elektrischen Umgebungen auswählen.
Wenn die Einzelpunktsteuerung versucht, die Temperaturen über die gesamte Oberfläche anzuzeigen, können Temperaturgradienten über große Heizplatten zu unklaren Messungen führen. Ein Thermoelement, das in der Nähe der Heizung angebracht ist, kann zwanzig Grad höher sein als in der Mitte einer großen Aufspannplatte oder auf der anderen Seite einer Form. Dies könnte dazu führen, dass der Regler die Heizung abschaltet, während weiter entfernte Regionen unter dem Sollwert bleiben. Die Verwendung vieler Sensoren mit Mittelungsreglern oder unterschiedlichen Regelkreisen für jede Zone ist eine bessere Möglichkeit, mit diesen Gradienten umzugehen, als sie an einer einzelnen Stelle zu messen, die die Wärmeverteilung nicht anzeigen kann.
