Стратегии за много-зоново отчитане на термодвойки за големи форми с множество полу{1}}комплекти нагреватели с кръгъл патрон
Големите форми с много-кухини често включват десетки полукръгли комбинирани двойки нагреватели на касети, разпределени в отделни нагревателни зони. Една термодвойка на зона рядко улавя пълния термичен профил в удължени блокове на формата, тъй като топлопроводимостта през стоманата създава фини температурни градиенти между отворите на нагревателя. Недостатъчното покритие на сензора оставя горещи или студени региони незабелязани и тези невидими градиенти произвеждат непоследователни формовани части, дори когато показанията на контролера остават в целевата зададена точка. Проектирането на много-точкови мрежи с термодвойки изисква разбиране на термичните смущения между съседни полу-кръгли отвори на нагревателя.
Всяка термодвойка в много{0}}зонова форма подава данни за температурата обратно към своя специален PID контролер. Топлината протича през стоманената форма между съседните отвори, така че регулирането на мощността в една зона измества температурата в съседните зони. Според опита, полу{3}}кръглите патронни нагреватели увеличават термичното свързване между зоните, тъй като техният пълен-повърхностен контакт пренася топлината по-ефективно през формована стомана в сравнение с конвенционалните кръгли патронни нагреватели. Това по-силно термично свързване усилва смущенията между-зоните и усложнява независимото регулиране на температурата.
Таблицата илюстрира много{0}}точкови сензорни конфигурации на термодвойки за големи форми с полу{1}}кръгли патронни нагреватели:
| Конфигурация на сензора | Брой термодвойки на нагревателна зона | Възможност за откриване на градиенти на-зони | Сложност на контрола | Типичен диапазон на размера на матрицата |
|---|---|---|---|---|
| Единична централна термодвойка | 1 | беден | ниско | Малки формички<400mm |
| Двойка термодвойка с двоен край | 2 | добре | Среден | Средни форми 400–800 мм |
| Решетка с много{0}}точкова термодвойка | 3+ | Отлично | високо | Large molds >800 мм |
| Термодвойки с вградена повърхност на кухина | На кухина | Изключителен | Много високо | Прецизни тънкостенни-форми с множество кухини |
Двойките полу{0}}кръгли нагреватели доставят равномерен топлинен поток в отделните отвори, но топлината се разпространява навън през стоманената форма и взаимодейства с близките комплекти нагреватели. Зоните близо до ръбовете на матрицата губят топлина от околния въздух с по-високи темпове от зоните в центъра на матрицата. Крайните зони изискват по-висока изходна мощност за поддържане на целевата температура, а термодвойките, поставени само в центровете на зоните, подценяват загубите на охлаждане на ръба. Поставянето на двойна термодвойка близо до всеки край на отвора на нагревателя улавя аксиалния спад на температурата и помага на контролера да компенсира загубата на топлина по ръба.
Термодвойките-на ниво кухина се намират директно в формовъчната повърхност и проследяват температурата там, където действително се образува частта. Този метод на отчитане предоставя най-подходящите данни за температурата за контрол на качеството, но монтажът изисква внимателна обработка и тези сонди се износват по-бързо от контакт с разтопена смола. Термодвойките с кухина работят най-добре в комбинация с термодвойки, монтирани в отвор-за регулиране на нагревателната зона, създавайки дву{4}}слойна сензорна мрежа: единият комплект управлява мощността на нагревателя, а вторият следи състоянието на кухината за валидиране на качеството на частта.
Маршрутизирането на окабеляването за много-зонови мрежи с термодвойки трябва да разделя кабелите на сензорите за ниско-напрежение от захранващите кабели на нагревателя с висок{2}}ток. Паралелните дълги писти създават електромагнитни смущения, които смущават миливолтовите термодвойки сигнали. Пресичането на сигнални и захранващи кабели под перпендикулярни ъгли минимизира индуцирания шум, а едно-точковото заземяване на екрана елиминира заземяващите вериги през големи маси от стоманени форми, които свързват множество нагревателни зони.
Системите за регистриране на данни събират показания от пълния масив от термодвойки през производствените цикли. Термичното картографиране идентифицира устойчиви горещи или студени региони, които -отчитането на една точка пропуска. Регистрираните температурни тенденции също разкриват бавно отклонение на термодвойките между отделните сонди, което позволява целенасочено повторно калибриране вместо пълно изключване на системата за работа по масово калибриране.
Балансирането на сложността на контрола спрямо точността на измерване определя окончателното оформление на сензора. Добавянето на допълнителни термодвойки подобрява топлинната видимост, но увеличава разходите за окабеляване, обработка и поддръжка. Малките форми могат да работят надеждно с единични сонди, докато големите много-форми за горещо пресоване и шприцване се нуждаят от сдвоени или решетъчни масиви от термодвойки, за да управляват термичното свързване на кръстосани-зони, създадено от полу-кръгли патронни нагреватели.
Дизайнът на мрежата с много-зонална термодвойка трябва да отчита подобрено термично свързване между полу{1}}кръглите отвори на патронния нагревател. По-добрият пренос на топлина през формована стомана засилва между-зоновото топлинно взаимодействие и изисква разпределено отчитане, а не просто управление на единична-зона на сондата. Персонализирано насочване на термодвойка и много{6}}точкови възли могат да бъдат проектирани за картографиране на термичните градиенти в големи блокове на матрицата. Професионалният термичен картографски анализ симулира разпространението на топлината между полу-комплекти нагреватели и дефинира оформления на масива от термодвойки, които стабилизират много-зоновия контрол на температурата на формата.
