Come risolvere la deriva zero della termocoppia causata dallo-standby a lungo termine degli stampi a canale caldo

Molti stampi a canale caldo vengono tenuti in standby di calore a bassa-temperatura per giorni o settimane durante gli intervalli degli ordini. Le termocoppie esposte a un calore basso-continuo a lungo termine genereranno una deriva dello zero nascosta, che porterà a letture della temperatura imprecise dopo la ripresa della produzione formale. La deriva dello zero è l'errore di offset fisso quando il canale caldo è vicino alla temperatura ambiente. Viene facilmente confuso con la deviazione dei parametri del controller e non può essere corretto mediante una semplice correzione dell'offset in loco. In questo articolo viene analizzato il meccanismo di formazione della deriva zero in standby e vengono forniti l’eliminazione completa e i rimedi preventivi.

Il lento cambiamento nella microstruttura del filo di lega durante la conservazione del calore a lungo-termine a bassa{{1}temperatura è la ragione principale della deriva zero. In caso di conservazione a lungo-termine alla temperatura di standby di 180-220 gradi senza fluttuazione della temperatura del ciclo di stampaggio, il filo interno in lega di nichel è stato sottoposto a una ricristallizzazione graduale uniforme senza sollievo dallo shock termico. I piccoli precipitati di ossido si accumulano sul bordo del grano, modificando la differenza di potenziale termoelettrico del punto-zero a temperatura ambiente. Quando lo stampo viene riscaldato nuovamente alla temperatura di produzione, l'offset del punto zero-originale si sovrappone al valore di misurazione della temperatura di lavoro, risultando in una deriva positiva o negativa fissa di 1-2 gradi. Le termocoppie di tipo K sono le più colpite da questa deriva di standby, mentre la tendenza alla deriva zero dei fili in lega di terre rare di tipo N nelle stesse condizioni di standby è inferiore del 70%.

Induzione secondaria: lungo tempo di attesa, accumulo di umidità interna dell'uscita del filo sigillata. La temperatura di standby dello stampo è inferiore alla temperatura di produzione tipica e l'aria fredda umida dell'officina penetra costantemente nei piccoli spazi dello strato sigillante dell'uscita del filo della termocoppia. L'umidità dell'aria aderisce alla superficie del filo di lega all'interno della guaina a temperatura ambiente per produrre sottili strati di ossido conduttivo che modificano il valore di uscita in millivolt del punto zero-. Dopo il riscaldamento formale, l'umidità fuoriesce ma rimane la pellicola di ossido, producendo una deriva zero persistente che non può essere eliminata con la sola essiccazione. La deriva dello zero delle termocoppie generiche senza sigillatura in silicone a doppio-strato è molto più problematica dopo uno standby prolungato rispetto ai sensori sigillati di alto-standard.

Terzo fattore: invecchiamento termico statico dello strato di deposito di carbonio sulla testa del sensore. Un sottile rivestimento di carbonio applicato alla superficie della termocoppia viene invecchiato termicamente e lentamente densificato durante uno standby prolungato a bassa-temperatura per generare uno strato di isolamento termico stabile. A temperatura ambiente, lo strato di carbonio non influenza il rilevamento del punto zero-, ma quando riscaldato alla temperatura di produzione, la differenza nella resistenza termica si traduce in un offset di misurazione costante, che sostanzialmente è una deriva dello zero dovuta alle barriere di trasferimento del calore. Gli stampi che lavorano ritardanti di fiamma e plastica riciclata tendono a costruire strati di carbonio che invecchiano più velocemente e la deriva dello zero dopo essere stati in stand-by è più visibile.

Standard di controllo della deriva zero prima di riprendere la produzione. Dopo un lungo standby, non riscaldare direttamente alla temperatura di stampaggio. Per prima cosa, spegnere l'alimentazione di riscaldamento e raffreddare completamente il canale caldo fino alla temperatura ambiente (20~25 gradi). Controllare ciascuna termocoppia al punto standard della temperatura ambiente di 25 gradi utilizzando un blocco di temperatura costante della pistola termica calibrata e registrare il valore riportato dal controller. Se la lettura differisce dal valore della temperatura ambiente standard di oltre ±0,8 gradi, la deriva dello zero è dimostrata. Quindi esegui un test di riscaldamento in due-fasi, riscalda a 200 gradi, mantieni per 30 minuti, quindi riscalda alla temperatura di produzione e monitora continuamente il cambiamento della deviazione della temperatura per identificare la deriva del filo di lega dalla deriva dello strato di carbonio.

Soluzioni classificate per l'eliminazione della deriva zero

1. Deriva zero intrinseca del filo in lega: tre cicli completi di trattamento di invecchiamento alternato ad alta e bassa temperatura. Il canale caldo deve essere riscaldato a 380 gradi e mantenuto per 1 ora, quindi raffreddato naturalmente a temperatura ambiente e ripetuto per tre volte. Lo shock termico alternato rimuove parte dello stress da ricristallizzazione della lega e diminuisce l'offset della deriva dello zero. Se l'offset è ancora maggiore di ±1 grado dopo il trattamento di invecchiamento, la termocoppia presenta un danno interno irreversibile e deve essere sostituita.

2. Lo strato di carbonio porta alla deriva zero: smontare completamente la termocoppia e rimuovere tutti i depositi di carbonio sulla testa del sensore e sulla guaina con un detergente neutro e una spazzola di rame. Asciugare bene. Applicare un sottile strato di pasta termoconduttiva prima del rimontaggio. Questo tipo di deriva può essere completamente eliminato dopo la pulizia.

3. Deriva zero causata dall'umidità: cuocere l'intera termocoppia a 120 gradi per 2 ore per rimuovere completamente l'umidità interna, applicare nuovamente la colla sigillante ad alta-temperatura sull'uscita del cavo per impedire l'ingresso di umidità in seguito.

Parametri di funzionamento preventivo per la prevenzione della deriva dello zero in standby.

Innanzitutto, ottimizzare il piano della temperatura di standby dello stampo. Evitare la conservazione del calore a bassa temperatura per lungo tempo. Se il tempo di standby è superiore a 48 ore, la potenza di riscaldamento del canale caldo deve essere completamente interrotta e non deve essere mantenuta la temperatura bassa. Per un breve standby entro 48 ore, abbassare la temperatura di standby al di sotto di 150 gradi per rallentare la velocità di ricristallizzazione della lega.

In secondo luogo, pulire le termocoppie prima di un lungo periodo di attesa dello stampo. Per prevenire l'invecchiamento statico degli strati di carbonio durante la conservazione del calore, rimuovere i depositi di carbonio sulla superficie.

In terzo luogo, la termocoppia di tipo N- ad alta tenuta viene selezionata frequentemente dallo stampo di standby prolungato e la deriva dello zero causata dalla lega e dai fattori di umidità può essere naturalmente inibita.

In quarto luogo, eseguire la calibrazione del punto zero-a temperatura ambiente ogni volta che la produzione viene ripresa dopo uno standby e pre-regolare l'offset della giunzione fredda del controller per evitare prodotti difettosi in massa causati dalla deriva.