Kako ponovo kalibrirati pomak nulte{0}}tačke u višezonskom kontroloru ploče?

6 odvojenih temperaturnih zona na grejnoj ploči, pri čemu svaka zona ima svoj termoelement ili RTD senzor. Kada je ploča hladna, u praznom hodu i pravilno stabilizirana, svi senzori bi trebali pokazati potpuno istu temperaturu. U stvarnosti se gotovo uvijek pojavljuju male varijacije. Jedna zona može očitati 24,5 stepeni, druga 25,7 stepeni, a još jedna 24,9 stepeni, čak i kada su svi senzori fizički pričvršćeni na istu metalnu strukturu. Ovi manji sporovi mogu stvoriti problem skrivene kontrole. Kontroler pretpostavlja da je svako očitanje stvarno i da su grijači nejednaki, što uzrokuje konstantnu termičku neravnotežu koja postoji samo zato što se senzori ne slažu.

Kada je sve jednako, hladna ploča bi trebala komunicirati s jednom, dogovorenom-temperaturom. Stoga je ponovna kalibracija pomaka nulte-tačke svakog kanala senzora jedna od najznačajnijih aktivnosti održavanja za vraćanje tačne termalne kontrole u više{3}} zona.

Multi{0}}Sistemi sa više zona: razumijevanje pomaka nulte{1}}tačke
Svi senzori temperature imaju određenu nepreciznost mjerenja i pomake.

Termoparovi, RTD, spojevi ožičenja i ulazni krugovi kontrolera mogu se tokom vremena donekle odmaknuti od prave temperature. Ove aberacije se često nazivaju pomaci nulte tačke.

U više-zonskom sistemu ploča, čak i mala neusklađenost postaje problem jer svaka kontrolna zona funkcionira zasebno.

na primjer:

Platen može misliti da je ploča hladnija nego što je Zona A

Zona B može misliti da je ploča toplija nego što zaista jeste

Obe zone bi mogle da reaguju nepravilno čak i kada bi stvarne temperature bile iste

Posljedica je neželjena konkurencija među grijačima i smanjena termička homogenost.

Ovo je glavni problem održavanja koji popravlja operacija rekalibracije pomaka više zonskih ploča.

Zašto je kalibracija nulte{0}}tačke važna
Više{0}}zonske ploče su dizajnirane da obezbijede ujednačenu raspodjelu površinske temperature putem sinkronizirane povratne informacije senzora.

Ako je senzor nizak za 1 stepen, ta zona može stalno biti toplija od susjednih zona. Međutim, ako senzor očita visoko, može doći do neželjenog potiskivanja izlaza grijača.

Uobičajeni simptomi problema povezanih s ofsetom uključuju:

Dugotrajne-vruće ili hladne tačke

Rezultati ne-ujednačenog termičkog mapiranja

Neuravnoteženo balansiranje zone

– Preko-cikliranje grijača

Ne-ujednačene temperature procesa

Teško je ispuniti specifikacije za uniformnost ploče

Korekcija ovih pomaka stavlja sve kontrolne kanale na zajedničku termalnu osnovnu referencu.

Kalibracija ploče
Za preciznu kalibraciju pomaka, kompletna struktura ploče mora biti u stalnom homogenom temperaturnom stanju.

Isključite sistem
Prvo treba potpuno isključiti sistem grijanja ploče.

Kalibracija ne može započeti dok se ne isključi svo aktivno grijanje.

Dozvolite potpunu termičku stabilizaciju
Ploču zatim treba termički namakati nekoliko sati dok ne nestanu svi unutrašnji temperaturni gradijenti.

Stabilizacija preko noći se, po pravilu, preporučuje.

Cilj je osigurati da:

Ujednačena temperatura ploče

Nema vrućih tačaka preostale toplote

Nema aktivnih efekata hlađenja

Stabilni ambijentalni uslovi

Kalibracija prije stabilizacije može dovesti do značajnih netačnosti mjerenja.

UPOTREBA PRECIZNOG REFERENTNOG TERMOMETRA
Prava temperatura ploče može se izmjeriti samo pomoću ispravno kalibriranog referentnog termometra.

Referentni uređaj mora imati:

Visoka tačnost mjerenja

Sertifikat o sljedivosti nedavne kalibracije

Termička stabilnost

Mogućnost površinskog kontakta gdje je primjenjivo

Proces kalibracije je koristan i odbranjiv samo ako sam referentni termometar ima originalni, sljedivi certifikat o kalibraciji.

Ispravno pozicioniranje senzora
Referentna sonda treba da bude u dobrom termičkom kontaktu sa površinom ploče.

Dobar kontakt se može postići korišćenjem:

Termički spoj

Površinske stezaljke

Kontaktni blokovi ponderisani

Magnetna učvršćenja po potrebi

Referentna lokacija treba da bude što reprezentativnija za prosječnu stabiliziranu temperaturu ploče.

Očitavanje pojedinačnih zona
Kada se postigne termička ravnoteža, pažljivo zabilježite očitavanje temperature dato za svaku zonu kontrolera.

U ovom trenutku postoje tri vrijednosti:

Stvarna referentna temperatura

Temperatura prikazana u zoni

Razlika između njih

Ta razlika je korekcija pomaka nulte tačke za taj određeni kanal.

Primjer izračuna pomaka
Ako: 1.

Referentni termometar pokazuje 25,0 o C

ZONE 3 24.5 stepen

Tada je nepreciznost zone:
+0.5C

Stoga u konfiguraciji kontrolera trebamo dodati pozitivnu korekciju pomaka od +0.5 stepena za taj kanal.

Kada se unese, softver kontrolera odmah primjenjuje iznos podešavanja na naredna očitavanja.

Unesite vrijednosti pomaka u kontroler
Na većini trenutnih više{0}}zonskih kontrolera postoji meni za podešavanje u kojem možete konfigurirati specifične pomake senzora za svaki kanal.

Specifični tekst može se razlikovati od proizvođača do proizvođača uključujući:

Kalibracija senzora

Trim input

Bias u kalibraciji.

Korekcija temperature

Zero postavka

Svaka zona se koriguje posebno.

Zašto su potrebne korekcije{0}}specifične za kanal
Ne treba prihvatiti prosječne pomake po svim zonama.

Svaki senzor i ulazni kanal imat će svoje karakteristike i obrazac pomaka.

Svaki mjerni kanal mora biti odvojeno kalibriran za tačnu korekciju.

Provjera rezultata kalibracije
Kada se unesu svi pomaci, sistemu treba dati nekoliko trenutaka da se ponovo smiri prije ponovne provjere očitavanja.

Ispravno kalibrirana ploča sada bi trebala glasiti:

Očitavanja su skoro jednaka u svim zonama

Dobra saglasnost sa referentnim termometrom

Poboljšana termička stabilnost tokom rada

Možda i dalje postoje neke zaostale varijacije zbog tolerancije senzora i uticaja okoline, ali veliki sporovi bi trebali nestati.

Granice razumijevanja kalibracije nulte{0}}tačke
Kalibracija pomaka nule{0}}kompenzira samo jedan element ponašanja tačnosti senzora.

Greška raspona u odnosu na pomak
Ovaj pristup ispravlja grešku mjerenja samo na temperaturi kalibracije.

ne uzima u obzir:

Greška u rotaciji senzora

Raspon drift:

Nelinearna svojstva odgovora

Visoke{0}}varijacije u kalibraciji

Senzor se može precizno složiti na temperaturi okoline i dramatično odstupiti na višim radnim temperaturama.

Za osnovne primjene može biti potrebna kalibracija na više-tačaka u stvarnom radnom opsegu.

Prepoznavanje simptoma pomaka senzora
Značajna prednost godišnje rekalibracije ofseta{0}}je praćenje trenda.

Tamo gdje određena zona pokazuje stalan porast ofseta iz godine u godinu, to može ukazivati ​​na:

Starenje termoparova

RTD pogoršanje

Korozija konektora

Promjene otpora ožičenja

Nestabilnost ulaznog kola

Veliki ili brzo fluktuirajući pomaci mogu biti pokazatelji ranog upozorenja o rastućem kvaru senzora.

Stoga su dostupne informacije o prethodnim kalibracijama za procjenu potreba za popravkom prije potpunog kvara senzora.

Predložena frekvencija kalibracije
Intervali kalibracije određuju se:

Ozbiljnost radne temperature

Učestalost termičkog ciklusa

Kritičnost procesa

Tip senzora

Potrebna tolerancija uniformnosti

Precizne ploče treba kalibrirati svake godine kao redovna praksa.

Kritični sistemi ili sistemi koji rade na visokim temperaturama mogu zahtijevati češće provjeru.

Uobičajene greške koje treba izbjegavati prilikom kalibracije pomaka
Nekoliko tipičnih grešaka može pogoršati tačnost kalibracije.

Nedostatak termičke stabilizacije
Lažna očitavanja mogu biti rezultat zaostalih temperaturnih gradijenata.

Loš kontakt sa referentnim senzorom
Vazdušni jaz između referentne sonde i površine ploče može iskriviti mjerenje.

Upotreba nekalibriranog referentnog uređaja
Ako referentni termometar nije tačan, cijela operacija je pogrešna.

Unesen je nevažeći znak pomaka
Zamjena negativne korekcije pozitivnom može prije povećati nego smanjiti grešku mjerenja za čak četiri faktora.

Zbog toga je od vitalnog značaja da se izvrši pažljiva dokumentacija i verifikacija.

sažetak:
Ponovno{0}}kalibracija pomaka nulte-tačke na više-zonskom pločastom kontroleru je jednostavan, jeftin i vrlo uspješan proces održavanja za ponovno uspostavljanje saglasnosti na svim kanalima za senzor temperature. Preciznost termičke kontrole može se poboljšati stabilizacijom ploče na poznatoj temperaturi okoline, poređenjem svake zone sa sljedivim referentnim termometrom i unosom relevantnih vrijednosti korekcije u kontroler.

U opštem okviru održavanja rekalibracije nulte tačke offset višezonskog pločastog kontrolera, ovaj metod sinhronizuje oči kontrolnog sistema tako da sve zone grejača jure isti termalni cilj umesto da se bore protiv lažnih varijacija merenja.

Precizna termička kontrola uvijek počinje ugovorom o mjerenju. Svaki senzor u sistemu mora se složiti oko toga šta nula označava prije nego što može biti savršeno ujednačen.