Cum să recalibrați un zero-punct offset într-un controler cu plată cu mai multe-zone?

6 zone de temperatură separate pe o placă de încălzire, fiecare zonă având propriul termocuplu sau senzor RTD. Când placa este rece, inactiv și stabilizat corespunzător, toți senzorii ar trebui să indice exact aceeași temperatură. În realitate, aproape întotdeauna apar mici variații. O zonă poate citi 24,5 grade, alta 25,7 grade și încă 24,9 grade, chiar și atunci când toți senzorii sunt atașați fizic la aceeași structură metalică. Aceste dispute minore pot genera o problemă de control ascunsă. Controlerul presupune că fiecare citire este reală și încălzitoarele sunt inegale, provocând un dezechilibru termic constant care există doar pentru că senzorii nu sunt de acord.

Când toate sunt egale, placa rece ar trebui să comunice cu o singură temperatură convenită-. Astfel, recalibrarea punctului zero-decalaj al fiecărui canal de senzor este una dintre cele mai semnificative activități de întreținere pentru a restabili controlul termic precis în mai multe-zone.

Sisteme cu mai multe-zone: înțelegerea decalajului punctului zero-
Toți senzorii de temperatură au o oarecare inexactitate de măsurare și derive.

Termocuplurile, RTD-urile, conexiunile de cablare și circuitele de intrare ale controlerului pot devia oarecum de la temperatura reală în timp. Aceste aberații sunt adesea numite decalaje punct zero.

Într-un sistem cu plăci cu mai multe-zone, chiar și o ușoară nealiniere devine o problemă, deoarece fiecare zonă de control funcționează separat.

De exemplu:

Platenul poate crede că placa este mai rece decât este Zona A

Zona B poate crede că placa este mai fierbinte decât este în realitate

Ambele zone ar putea răspunde necorespunzător chiar dacă temperaturile reale ar fi aceleași

Consecința este concurența nedorită între încălzitoare și scăderea omogenității termice.

Aceasta este principala problemă de întreținere pe care o rezolvă funcționarea controlerului cu plată multizonă a decalajului punctului zero de recalibrare.

De ce este importantă calibrarea punctului zero-
Platanele cu mai multe-zone sunt proiectate pentru a oferi o distribuție uniformă a temperaturii suprafeței prin feedback sincronizat al senzorului.

Dacă un senzor este cu 1 grad scăzut, acea zonă poate fi în mod constant mai fierbinte decât zonele adiacente. Cu toate acestea, dacă senzorul citește ridicat, ar putea exista o suprimare nedorită a ieșirii încălzitorului.

Simptomele comune ale problemelor legate de compensare includ:

Puncte fierbinți sau reci cu viață lungă-

Rezultatele mapării termice ne-uniforme

Echilibrare dezechilibrată a zonei

– Supra-ciclarea încălzitorului

Temperaturi de proces ne-uniforme

Este dificil de îndeplinit specificațiile de uniformitate a plăcilor

Corectarea acestor decalaje pune toate canalele de control pe o referință comună de referință termică.

Calibrarea platanului
Pentru o calibrare precisă a decalajului, structura completă a platanului trebuie să fie la o temperatură constantă omogenă.

Opriți sistemul
Sistemul de încălzire cu plată trebuie oprit complet mai întâi.

Calibrarea nu poate începe până când toată încălzirea activă nu este oprită.

Permite stabilizarea termică completă
Platoul trebuie apoi înmuiat termic timp de câteva ore până când toți gradienții interni de temperatură dispar.

Stabilizarea peste noapte este, de regulă, recomandată.

Scopul este de a vă asigura că:

Temperatura uniformă a platanului

Fără puncte fierbinți de căldură reziduală

Fără efecte de răcire active

Condiții ambientale stabile

Calibrarea înainte de stabilizare poate duce la inexactități substanțiale de măsurare.

UTILIZAREA TERMOMETRULUI DE REFERINȚĂ DE PRECIZIE
Temperatura reală a platanului poate fi măsurată numai cu un termometru de referință calibrat corect.

Dispozitivul de referință trebuie să aibă:

Precizie mare de măsurare

Trasabilitate certificat de calibrare recent

Stabilitate termică

Capacitate de contact cu suprafața, acolo unde este cazul

Procesul de calibrare este util și defensabil numai dacă termometrul de referință în sine are un certificat de calibrare autentic, urmăribil.

Poziționarea corectă a senzorului
Sonda de referință trebuie să fie în contact termic bun cu suprafața platanului.

Un contact bun poate fi obținut prin utilizarea:

Compus termic

Cleme de suprafață

Blocuri de contact ponderate

Corpuri magnetice, după caz

Locația de referință ar trebui să fie cât mai reprezentativă posibil pentru temperatura medie stabilizată a plăcii.

Efectuarea de citiri individuale ale zonei
Când echilibrul termic este atins, notați cu atenție citirea temperaturii dată pentru fiecare zonă de controler.

În acest moment există trei valori:

Temperatura de referință reală

Temperatura afișată în zonă

Distincția dintre ele

Această diferență este corecția decalajului punctului zero pentru canalul respectiv.

Exemplu de calcul offset
Daca: 1.

Termometrul de referință arată 25,0 o C

ZONA 3 24.5 grade

Atunci inexactitatea zonei este:
+0.5C

Astfel, în configurația controlerului, trebuie să adăugăm o corecție pozitivă a offset-ului de +0.5 grade pentru canalul respectiv.

Odată introdus, software-ul controlerului aplică imediat valoarea de ajustare la citirile ulterioare.

Introduceți valorile de compensare în controler
Pe majoritatea controlerelor cu mai multe-zone actuale există un meniu de configurare în care puteți configura decalaje specifice ale senzorilor pentru fiecare canal.

Formularea specifică poate varia în funcție de producător, inclusiv:

Calibrarea senzorului

Intrare de tăiere

Bias în calibrare.

Corecția temperaturii

Setarea la zero

Fiecare zonă trebuie corectată separat.

De ce sunt necesare corecții specifice pentru canal-
Compensațiile medii pentru toate zonele nu ar trebui acceptate.

Fiecare senzor și canal de intrare va avea propriile caracteristici și model de deriva.

Fiecare canal de măsurare trebuie calibrat separat pentru o corecție precisă.

Verificarea rezultatelor calibrării
Odată ce toate compensațiile au fost introduse, sistemul ar trebui să primească câteva momente pentru a se stabili din nou înainte de a verifica din nou citirile.

O plată calibrată corect ar trebui să arate acum:

Citirile aproape egale în toate zonele

Acord bun cu termometrul de referință

Stabilitate termică îmbunătățită în timpul funcționării

Pot exista încă unele variații reziduale din cauza toleranțelor senzorilor și a impactului ambiental, dar disputele mari ar trebui să dispară.

Limitele de înțelegere a calibrării punctului zero-
Calibrarea decalajului punctului zero-compensează doar un element al comportamentului de precizie a senzorului.

Eroare de interval vs. Offset
Această abordare corectează eroarea de măsurare numai la temperatura de calibrare.

nu ia in calcul:

Eroare la rotirea senzorului

Deriva span:

Proprietăți de răspuns neliniar

Variații-de temperatură ridicate în calibrare

Un senzor ar putea fi de acord cu exactitate la temperatura ambiantă și să devieze dramatic la temperaturi de lucru mai ridicate.

Pentru aplicațiile esențiale, poate fi necesară calibrarea în mai multe-puncte în intervalul de lucru real.

Recunoașterea simptomelor deplasării senzorului
Un avantaj semnificativ al re-calibrării anuale a compensației este urmărirea tendințelor.

În cazul în care o anumită zonă prezintă o creștere constantă a compensației de la an la an, aceasta poate indica:

Îmbătrânirea termocuplurilor

Deteriorarea RTD

Coroziunea conectorilor

Modificări ale rezistenței cablajului

Instabilitatea circuitelor de intrare

Compensațiile mari sau care fluctua rapid pot fi indicatori de avertizare timpurie a unei defecțiuni în creștere a senzorului.

Prin urmare, informațiile anterioare de calibrare sunt disponibile pentru a estima nevoile de reparații înainte de defectarea completă a senzorului.

Frecvența de calibrare sugerată
Intervalele de calibrare sunt stabilite prin:

Severitatea temperaturii de funcționare

Frecvența ciclurilor termice

Criticitatea proceselor

Tip de senzor

Este necesară toleranța uniformității

Platanele de precizie trebuie calibrate anual, ca o practică obișnuită.

Sistemele critice sau sistemele care funcționează la temperaturi ridicate pot necesita verificarea mai frecventă.

Greșeli frecvente de evitat la calibrarea offset-urilor
Mai multe greșeli tipice pot degrada precizia calibrării.

Lipsa stabilizării termice
Citirile false pot rezulta din gradienții de temperatură reziduală.

Contact slab cu senzorul de referință
Spațiile de aer dintre sonda de referință și suprafața platanului pot denatura măsurarea.

Utilizarea unui dispozitiv de referință necalibrat
Dacă termometrul de referință nu este precis, întreaga operațiune este greșită.

A fost introdus un semn de compensare nevalid
Înlocuirea unei corecții negative cu una pozitivă poate crește mai degrabă decât scădea eroarea de măsurare cu un factor de patru.

Prin urmare, este esențial să se efectueze o documentare și o verificare atentă.

Rezumat:
Re-calibrarea punctului zero-decalajului pe un controler cu plată cu mai multe-zone este un proces de întreținere simplu, ieftin și de mare succes pentru a restabili acordul pe toate canalele de detectare a temperaturii. Precizia controlului termic poate fi îmbunătățită prin stabilizarea platanului la o temperatură ambientală cunoscută, comparând fiecare zonă cu un termometru de referință urmăribil și introducând valorile de corecție relevante în controler.

În cadrul general al întreținerii controlerului cu plată multizonă a recalibrarii punctului zero offset, această metodă sincronizează ochii sistemului de control, astfel încât toate zonele de încălzire urmăresc același obiectiv termic, mai degrabă decât să lupte împotriva variațiilor false de măsurare.

Controlul termic precis începe întotdeauna cu acordul de măsurare. Fiecare senzor din sistem trebuie să fie de acord cu ceea ce înseamnă zero înainte de a putea fi perfect uniform.