Monien kuumakanavien valmistajat ottavat käyttöön pintakäsittelyjä, kuten nitridointia, DLC-timanttipinnoitetta, PTFE-tarttumisenestopinnoitetta-jakoputkissa ja suuttimissa estääkseen muottiteräksen korroosion, muovin tarttumisen ja hiilen laskeuman. Erilaiset pinnoitteen paksuudet ja materiaaliominaisuudet muuttavat mittaustason pinnan lämmönjohtavuutta, häiritsevät lämmönsiirtoa metallialustan ja termoparin mittauspään välillä ja aiheuttavat lämpötilan mittausviivettä ja kiinteää siirtymää. Tässä artikkelissa analysoidaan tavanomaisten kuumakanavapinnoitteiden ja vastaavien säätöjärjestelmien vaikutusta termoelementin mittaukseen.
Nitrauskäsittely on yleisin matala{0}}paksuinen kuumakanavapintaa vahvistava pinnoite, pinnoitteen paksuus vain 0,03–0,08 mm, tiheä metallinitridikerros, jonka lämmönjohtavuus on lähellä muottiterästä. Vaikutus termoparin lämmönsiirtoon on minimaalinen ja lämpötilan mittauspoikkeamaa säädetään ±0,3 asteen sisällä, mikä ei periaatteessa vaikuta normaaliin tuotannon ohjaukseen. Ainoa piilotettu ongelma on pienet epätasaiset mikro-kuopat, jotka muodostuvat nitridoidulle pinnalle; hiilipölyä on helpompi kertyä kaivoihin, ja pitkäaikainen-kertyminen muodostaa lämpöesteitä, jotka aiheuttavat ajautumista. Yhteensopivuuden optimointi: Kun asennat lämpöpareja nitratuille mittauspinnoille, lisää lämpöä johtavan tahnan pinnoitteen paksuutta sopivasti mikro-kaivojen täyttämiseksi ja lyhennä hiilenpuhdistusjaksoa yhdellä viikolla.
DLC-timantin{0}}kaltaisen hiilen tarttumisenestopinnoitteen paksuus on 0,05–0,15 mm, alhaisen lämmönjohtavuuden omaava hiili-pohjainen pinnoite, joka muodostaa ilmeisen lämpövastuskerroksen kuumakanavateräsalustan ja lämpöparin kosketuspinnan väliin. Samassa lämpötilassa termoparin mitattu arvo on 1-1,8 astetta pienempi kuin todellinen menokanavan metallin lämpötila ja lämpötilavasteen viive kasvaa 1-2 sekuntia. Mitä paksumpi DLC-pinnoite, sitä selvempi poikkeama. Kuumakanaville, joissa on täydellinen DLC-pinnoite jakoputkien mittaustasoissa, voidaan toteuttaa kaksi säätötoimenpidettä: ensinnäkin lisätä pinnoitteen määrää korkean lämmönjohtavuuden omaavan metallijauheen lämpöä johtavan tahnan läpi murtautuaksesi matalan{12}}johtavuuden pinnoitteen lämpöesteen läpi. toiseksi, aseta kiinteä positiivinen poikkeama 1–2 astetta vastaavalle ohjainkanavalle kompensoimaan pinnoitteen-aiheuttamaa-lukemista. Ei ole suositeltavaa koneistaa DLC-pinnoitetta pois vain mittauskohdasta, koska paikallinen pinnoitevaurio aiheuttaa epätasaista pinnan kulumista ja nopeutettua hiilen kertymistä rajalle.
PTFE-polymeerinen tarttumisenestopinnoite{0}} on pehmeä orgaaninen pinnoite, jolla on erittäin alhainen lämmönjohtavuus, paksuus 0,1–0,3 mm ja joka häiritsee eniten lämpöparin lämpötilan mittausta. Jopa ohut kerros PTFE:tä muodostaa vahvan lämmöneristyksen, mikä johtaa yli 3 sekunnin lämpötilalukeman viiveeseen ja kiinteään 2–4 asteen negatiiviseen ryömimään. PTFE hajoaa ja hiiltyy vähitellen yli 280 asteen lämpötilassa muodostaen komposiittieristyskerroksia orgaanisista jäännöksistä ja hiilipölystä, ja siirtymäpoikkeama laajenee päivä päivältä. Ratkaisu: Vältä termoelementin mittauspisteiden järjestämistä PTFE-pinnoitetuille alueille muotin suunnittelun aikana; Jos mittauskohta on peitetty PTFE-pinnoitteella, poista pinnoite anturipään kosketuskohdasta muottikäsittelyn aikana ja varaa paljas metallimittaustaso termoparin litteän pään tai anturin kärjen suoraa kosketusta varten. Älä käytä PTFE-pinnoitettuja pintoja pitkäaikaisissa{11}}korkean{12}}lämpötiloissa yli 300 asteen lämpökanavissa.
Kovakromipinnoitteella on keskinkertainen lämmönjohtavuus, paksuus 0,08–0,2 mm, sileä ja tiheä pinta, johon ei ole helppo kerääntyä hiilikerrostumia. Lämpötilan mittauspoikkeama on noin ±0,6 astetta, joka voidaan poistaa ohuella-lämpöä johtavalla tahnalla lämpöparin asennuksen aikana. Sileä kromi{6}}pinnoitettu pinta vähentää hiilen tarttumisnopeutta ja pidentää lämpöparin anturipäiden puhdistusjaksoa.
Pinnoitteen asettelun optimointiehdotuksia muotin suunnitteluvaiheessa. Keskitä kaikki termoelementin mittauspisteet paljaille pinnoittamattomille metallitasoille mahdollisimman paljon; jos koko muotti on pinnoitettava, valitse ohut-nitridaus tai kovakromipinnoitus ja vältä suuren-pinta-alan DLC- ja PTFE-pinnoitusta lämpötilan mittauskohdissa. Kun räätälöit lämpöpareja pinnoitetuille kuumakanaville, ilmoita toimittajalle etukäteen pinnoitteen tyyppi ja paksuus ja valitse korkean-herkkyyden maadoittamattomat paljastetut helmianturit, joissa on ultraohut kontaktirakenne vähentääksesi lämmönsiirtovastuksen menetystä. Tallenna säännöllisen kalibroinnin aikana pinnoitteen aiheuttama kiinteä poikkeama erikseen ja tee itsenäiset korjausparametrit kullekin pinnoitetulle kuumakanavavyöhykkeelle vakauttaaksesi pitkäaikaisen lämpötilan mittaustarkkuuden.
