In che modo i circuiti di massa del segnale della termocoppia generano rumore di temperatura ricorrente

L'interferenza del circuito di terra è un disturbo del segnale unico e difficile da rimuovere nel cablaggio di termocoppie a lunga distanza. Il potenziale di messa a terra incoerente tra il telaio dello stampo e l'armadio di controllo della temperatura provoca una corrente vagante alternata sovrapposta ai segnali termoelettrici a livello di microvolt-. La produzione incontra sbalzi di temperatura irregolari poiché la causa principale del circuito di messa a terra non viene risolta dagli addetti alla manutenzione che sostituiscono più volte le termocoppie e i moduli filtro. In questo articolo vengono descritte la logica della generazione del loop di terra, i metodi di identificazione e le strategie di eliminazione completa.

Meccanismo di formazione del loop di massa

Il telaio in acciaio dello stampo a canale caldo è collegato al filo di terra dell'attrezzatura della macchina per iniezione e l'armadio di controllo della temperatura ha il proprio filo di terra di distribuzione dell'alimentazione. I due terminali di messa a terra hanno un piccolo differenziale di potenziale (0,1~0,5 V CA) a causa dello squilibrio del carico della rete elettrica di produzione. Se la treccia di schermatura della termocoppia è messa a terra sia sulla scatola di connessione dello stampo che sulla morsettiera dell'armadio, esiste un anello conduttivo chiuso tra due potenziali di terra separati. Lo strato di schermatura metallica è attraversato da corrente circolante alternata, che provoca ulteriore rumore alternato in millivolt ai fili interni in lega della termocoppia e produce una variazione casuale della temperatura di ±1~3 gradi senza uno schema regolare.

Tre situazioni comuni con interferenza del circuito di terra:

1. Stampi multi-cavità di grandi dimensioni con cablaggi lunghi più di 8 metri per il collegamento a una macchina a iniezione indipendente e messa a terra separata del quadro di controllo.

2. Diverse macchine per iniezione sono collegate ad una sbarra di terra pubblica. La fluttuazione della corrente di rete determina un potenziale differenziale tra le masse delle apparecchiature.

3. Stampi a canale caldo con tubi di raffreddamento ad acqua collegati a tubi dell'acqua metallici sotterranei, che si aggiungono al potenziale disperso del terreno.

Passaggi per una rapida diagnosi in loco-dei guasti del circuito di terra

1. Osservare le regole della fluttuazione della temperatura: quando numerose zone di riscaldamento funzionano contemporaneamente, il rumore è notevole; quando si riscalda una sola zona di riscaldamento, il rumore è poco; non ha nulla a che vedere con la pulizia o la sostituzione della termocoppia.

2. Rimuovere un'estremità del filo di terra della treccia di schermatura (solo-messa a terra a punto singolo dell'armadio); se il disturbo della temperatura scompare completamente, il circuito di terra è confermato.

3. Utilizzando il multimetro con modalità tensione CA, misurare la tensione CA tra il telaio dello stampo e la connessione di terra dell'armadio. La lettura superiore a 0,05 V verifica la differenza potenziale che crea il loop.

Soluzioni di eliminazione stratificate per difficoltà di implementazione

1. Soluzione di base: messa a terra-punto singolo della treccia schermata della termocoppia

Collegare la treccia metallica schermante al terminale di terra all'interno dell'armadio di termoregolazione; interrompere tutti i contatti di terra della treccia con la scatola di giunzione dello stampo, l'acciaio dello stampo o il telaio della macchina. Ciò elimina il percorso ad anello chiuso della corrente vagante, la specifica di cablaggio standard più generalmente utilizzata per tutti i sistemi a canale caldo.

2. Doppia opportunità di messa a terra dovuta all'inevitabile isolamento della differenza potenziale

Nel caso in cui la progettazione del processo richieda la messa a terra della schermatura lato stampo, installare moduli convertitori di segnale isolati tra i cavi di estensione e i canali dell'armadio per interrompere la trasmissione della corrente vagante CC/CA mantenendo la trasmissione del segnale di temperatura. L'armadio di controllo è dotato di alimentazione isolata e indipendente, in modo da evitare interferenze dovute alle fluttuazioni del potenziale di terra della rete.

3. Ottimizzazione della rete elettrica di terra dello stabilimento.

Le sbarre di terra di tutte le apparecchiature di stampaggio a iniezione e degli armadi di controllo della temperatura sono unificate allo stesso palo di terra principale a bassa resistenza. Separare il cablaggio della terra di alimentazione e segnalare una terra con corrente debole per evitare il potenziale di terra del segnale di inquinamento della corrente di carico. Aggiungere induttori del filtro del rumore di terra all'ingresso di alimentazione delle apparecchiature del canale caldo per ridurre al minimo la differenza di potenziale CA tra le masse delle apparecchiature.

Specifiche che vietano il cablaggio per evitare il ripetersi di anelli di terra
• È vietato avvolgere la treccia di schermatura della termocoppia sulle viti in acciaio dello stampo e sul telaio della macchina per la messa a terra;
• Non collegare la treccia schermante alle giunzioni metalliche dei tubi dell'acqua di raffreddamento, alle staffe della tubazione idraulica e ad altre strutture metalliche ausiliarie.
• Per le scatole di giunzione integrate multi-canale, tutte le trecce di schermatura dei canali devono essere legate a un singolo terminale di terra all'interno della scatola, senza messa a terra multi-punto sparsa sulla piastra dello stampo.

Compatibilità anti-interferenza complementare

Inoltre, dopo aver interrotto i circuiti di terra, il rumore elettromagnetico residuo viene ulteriormente soppresso dai cavi di prolunga con schermatura a doppio strato e dai moduli filtro microsegnale, mentre le curve di lettura della temperatura della termocoppia vengono completamente stabilizzate entro un intervallo di fluttuazione di ±0,5 gradi.