Jotkin matalatehoiset pienet kuumakanavajakoputket, ohuet pienet suuttimet ja matalassa-lämpötiloissa biohajoavien materiaalien muotit toimivat ultra-alhaisella lämmitysteholla, joka on alle 30 % lämmittimen nimellistehosta. Pienen-tehon tasaisissa lämmitysolosuhteissa termoelementin lämpötilalukemat tuottavat ilmeisen hystereesin: todellinen sulan lämpötila on noussut tai laskenut, mutta säätimen näytön arvot ovat 2–8 astetta jäljessä pitkään. Monet teknikot lisäävät sokeasti lämmittimen tehoa tai vaihtavat anturit ratkaisematta juuri lämmönsiirtotasapainoongelmaa. Tässä artikkelissa analysoidaan hystereesin muodostusmekanismeja ja{10}}monikerroksisia laitteisto- ja parametrien optimointiratkaisuja.
Kaksi keskeistä syytä lukuhystereesiin erittäin-alhaisessa lämmitystehossa. Ensinnäkin, riittämätön lämmönsiirtonopeus muottiteräksen ja termoparin anturikärjen välillä alhaisella lämpökuormalla. Kun lämmitin käy alhaisella teholla, lämmön kokonaisvirtaus jakotukin levyn sisällä on erittäin hidas, eikä virtauskanavan teräksen ja anturin kärjen välinen pieni lämmönvaihto voi siirtää lämpötilan muutoksia nopeasti kuumaan liitokseen. Jopa jousibajonettianturit, joissa ei ole ilmaväliä, tuottavat silti hitaan lämmönjohtamisviiveen erittäin-alhaisissa lämpötilagradientissa, mikä muodostaa lukuhystereesin. Paksut 3,0 mm suuret lämpömassaanturit vahvistavat tätä viiveilmiötä merkittävimmin, kun taas ohuet{7}}seinämäiset pienoisanturit vähentävät viivettä, mutta eivät voi poistaa sitä kokonaan ilman lisäoptimointia. Toiseksi ohjaimen alipäästösuodatin yli-vaimentaa heikkoja lämpötilanvaihtelusignaaleja. Lämpötilasäätimien tehtaan oletussuodatinparametrit on asetettu keski{12}}korkeatehoisille lämmitysskenaarioille, jotka tasoittavat liian pieniä hitaan lämpötilan vaihtelusignaaleja alhaisen tehon käytön aikana, viivästyttäen näytön lukemien päivitysnopeutta ja pahentaen hystereesin havaitsemista prosessin säätämisen aikana.
Ensimmäinen laitteiston optimointi: ottamalla käyttöön ultra-nopeavasteiset ohut-seinämäiset tyhjiö Kaikki matalatehoiset kuumakanavavyöhykkeet käyttävät tasaisesti 0,5–1,0 mm ohut-seinämäiset MI-termoparit, joiden lämpömassa on erittäin-pieni, mikä vähentää sisäisen lämmönsiirtoviiveen alle 0,2 sekuntiin. Päivitä vakiojouset korkean-puristusiskun anti-väsymistä hillitseviksi metalliseosjousiksi, jotta ilmaraon kosketus tunnistuskärjen ja muotin reiän pohjan välillä on nolla, mikä poistaa ylimääräisen lämmöneristysvastuksen, joka pahentaa hystereesiä. Pitkille pienille jakotukille, joissa on tasainen matalatehoinen lämmitys, käytä monipisteistä hajautettua anturin asettelua, jotta voit tallentaa pienet paikalliset lämpötilan muutokset reaaliajassa välttäen yhden pisteen signaaliviivettä, joka edustaa jakotukin kokonaislämpötilaa.
Toinen laitteiston optimointi: Optimoi anturin asennusreiän rakenne lämmönvaihdon nopeuttamiseksi. Koneisoi termoparin kiinnitysreiän pohja tasaiseksi sileäksi pinnalle, joka on täysin varustettu anturin kuumaliitoksella, ilman koveria kuoppia tai jäännöstyöstöjä, jotka muodostavat mikroilmarakoja. Pienennä muottiteräksen paksuutta virtauskanavan ja anturin reiän välillä pienimpään suunniteltuun sallittuun arvoon, mikä lyhentää lämmönsiirtoetäisyyttä sulatteen virtauskanavasta mittauskärkeen ja nopeuttaa lämpötilasignaalin siirtoa. Vältä sijoittamasta anturin asennuspaikkoja kauas pääsulan virtausreitistä; sijoita mittauspisteet suoraan kuumakanavakanavan viereen lämpötilan muutosten havaitsemiseksi synkronisesti sulan viskositeetin vaihtelun kanssa.
Kolmannen säätimen PID- ja suodatinparametrien säätö signaalinkäsittelyn hystereesin eliminoimiseksi. Siirry ohjaimen lisäparametrivalikkoon ja alenna signaalin digitaalisen suodattimen intensiteettiä tehdasoletusarvoisesta keskitasosta pienimpään matalaan suodatinvaihteeseen, mikä vähentää heikkojen alhaisen-tehon lämpötilan vaihtelusignaalien liiallista tasoitusta ja nopeuttaa reaaliaikaista-lukemisen virkistysnopeutta. Säädä PID-sovitusparametreja, jotka on mukautettu nopeaan-vasteeseen ohutseinä{5}}antureille: nosta suhteellista vahvistusta P sopivasti, lyhennä integrointiaikaa I ja lisää hieman derivaatta D-arvoa, jolloin ohjaussilmukka voi reagoida nopeasti pieniin hitaisiin lämpötilan muutoksiin ultra-pienellä lämmitysteholla ilman ylitysvärähtelyä. Poista käytöstä automaattiset tehon keskiarvotoiminnot, jotka viivästävät tehonsäätöjaksoja matalatehoisten lämmitysvyöhykkeiden kohdalla.
Neljäs apuprosessin optimointi paikallisen lämmönvaihtogradientin lisäämiseksi. Rajaa kuumakanavan lämpötilan asetusikkunaa sopivalla muovausalueella lyhentääksesi jatkuvaa ultra-pientehoista tasaista{2}}toimintaa; jaksottainen pieni-amplitudinen tehon nousu ja lasku luo pieniä lämpötilagradientteja kiihdyttääkseen lämmön virtausta muottiteräksen ja anturien välillä. Pienennä jakoputken lämmöneristyskerroksen paksuutta kohtalaisesti pienitehoisia{5}}muotteja varten lisätäksesi pientä lämpöhäviön vaihtoa, välttäen ultra-pysyviä tasaisia matalan lämpötilan{7}}lämpökenttiä, jotka vahvistavat lukuhystereesiä. Vältä liian suuria lämmitinpatruunoita, joihin on yhdistetty pieniä jakotukkilevyjä, jotka pakottavat järjestelmän käymään erittäin-alhaisella teholla pitkäkestoisen{10}}lämpötilan ylläpitämiseksi.
Viides säännöllinen tarkastusstandardi pienitehoisille{0}}kuumakanavatermopareille. Suorita pienitehoisten -muottien anturikärkien hiilikerrostumien purkupuhdistus joka toinen viikko; jopa ohuet hiilikalvot hidastavat edelleen lämmönjohtavuutta ja pahentavat lukuviivettä. Suorita kolmen-pisteen vertaileva kalibrointi kahden kuukauden välein seuloaksesi anturit, joissa on sisäinen löysä magnesiumoksiditäyte, mikä aiheuttaa vakavan lämmöneristyshystereesin alhaisen lämpökuormituksen olosuhteissa.
Yhdistämällä nopean-reaktion ohutseinämäisen-sondin sovituksen, asennusreiän lämmönsiirron optimoinnin ja säätimen suodattimen/PID-parametrin uudelleen-virityksen voi merkittävästi vähentää termoparin lukemisen hystereesiä erittäin-pienen lämmitystehon aikana, mikä mahdollistaa synkronoinnin säätimen näytön lämpötilan ja todellisen sulatteen virtauskanavan tuotantolinjojen} alhaisen {{4}sulatuskanavan lämpötilan} välillä.
