Análise de causas de falha e soluções de resposta lenta ao aumento de temperatura do termopar

A reação lenta de aumento de temperatura é um defeito anormal sutil bastante comum no funcionamento diário do sistema de controle de temperatura da câmara quente. Sua manifestação particular é que o valor real da temperatura realimentado pelo termopar aumenta lentamente, muito atrás da velocidade típica de aumento de temperatura do equipamento, e leva muito tempo para atingir a temperatura definida do processo depois que o controlador de temperatura emite instruções de aquecimento. Em situações graves, a temperatura não pode ser elevada até a temperatura padrão de produção no tempo previsto, o que causa um atraso direto no processo de preparação inicial da máquina, interfere na programação regular da produção e pode facilmente resultar em um processo inicial de moldagem por injeção instável e em um aumento de produtos defeituosos. Este tipo de problema está relacionado à deterioração do desempenho de detecção e à obstrução da condução de calor, e não a uma falha total do termopar. Para identificar a razão subjacente e fornecer uma solução abrangente, ela deve ser examinada de vários ângulos.

O acúmulo excessivo de sujeira na superfície da sonda do termopar é a principal causa da resposta lenta da temperatura. Depósitos de carbono de pirólise de plástico, resíduos de material fundido e diferentes acessórios gordurosos irão aderir continuamente ao exterior do cabeçote de medição de temperatura após operação prolongada-em alta temperatura. Esses materiais acabarão por se acumular para produzir uma camada espessa e densa de isolamento térmico. A transferência de calor entre a matriz metálica da câmara quente e o núcleo de detecção interno do termopar é severamente prejudicada pela condutividade térmica incrivelmente baixa desses acessórios. Há um atraso significativo nos dados de feedback de temperatura, mesmo que a própria câmara quente aqueça rapidamente, uma vez que o calor não pode ser transferido rapidamente para o componente do sensor. Esse fenômeno é especialmente perceptível na produção de materiais reciclados, materiais modificados com retardadores de chama e matérias-primas plásticas facilmente decomponíveis. Também pode acontecer facilmente em sistemas de câmara quente que funcionam continuamente há muito tempo sem limpeza e manutenção de rotina.

Outro fator importante que contribui para a lenta reação de aumento de temperatura é um estado de instalação irracional. A sonda de detecção só pode detectar a região de baixa-temperatura na superfície do corpo do rotor com rápida dissipação de calor se a profundidade de inserção do termopar for muito rasa durante a instalação. Como resultado, a mudança de temperatura registrada é inerentemente lenta. Além disso, existem lacunas nos orifícios designados de monitoramento de temperatura, escalas de óxido e artigos diversos. Existe um espaço de ar significativo entre os dois lados da abertura porque a sonda não pode ser fixada com segurança à parede interna depois de posicionada. A eficiência extremamente baixa de condução de calor do ar criará uma barreira perceptível de condução de calor, diminuirá a taxa de transferência de calor e resultará diretamente em uma diminuição acentuada na velocidade de detecção de temperatura. Além disso, à medida que a rosca de fixação se afrouxa devido à vibração do equipamento, a sonda se moverá um pouco, ampliando a distância de contato e retardando a resposta ao aumento de temperatura.

O problema de resposta atrasada à temperatura também será causado pela idade do termopar e pela deterioração do desempenho. O núcleo interno do fio de liga sofrerá alterações irreversíveis no material após anos de uso contínuo em altas-temperaturas, a condutividade térmica e a eficiência de conversão termoelétrica cairão progressivamente e a sensibilidade de detecção de alterações na temperatura externa continuará a diminuir. O arranjo inicial compacto de condução de calor dentro do componente será alterado quando o enchimento isolante interno de alta-temperatura envelhece e se solta gradualmente, o que também tem impacto na transmissão rápida de sinais de indução de temperatura. Esse envelhecimento do desempenho é um processo natural de atenuação que só pode ser resolvido com a instalação de termopares novos e qualificados; os ajustes de limpeza e instalação são insuficientes.

Além disso, a alta interrupção do fluxo de ar da oficina e o arranjo irracional do circuito periférico de água de resfriamento exacerbariam o problema de resposta lenta à temperatura. O termopar reportará naturalmente dados de mudança lenta de temperatura se o ponto de medição de temperatura estiver muito próximo do canal de água de resfriamento. Isso ocorre porque a ação contínua de dissipação de calor diminuirá a velocidade de aumento da temperatura local. Além de remover uma quantidade significativa de calor da superfície e interferir no processo regular de detecção de temperatura, o-sopro direto de longo prazo de ar frio potente da oficina para a posição de instalação da câmara quente impedirá que a velocidade de aumento de temperatura atinja a condição padrão.

Devem ser implementados esforços de eliminação específicos, a fim de abordar as diferentes causas da resposta lenta ao aumento da temperatura mencionadas acima. Para restaurar a superfície metálica lisa e o desempenho superior de condução de calor do cabeçote de medição, primeiro desmonte o termopar regularmente. Em seguida, use agentes de limpeza profissionais-de alta temperatura e ferramentas de polimento suaves para remover completamente todos os depósitos de carbono e acessórios na superfície da sonda. Segundo, certifique-se de que a sonda esteja bem encaixada e sem folgas, apertando as roscas, limpando quaisquer impurezas nos orifícios de medição de temperatura, ajustando a profundidade de inserção para a posição padrão especificada e padronizando os padrões de instalação. O ambiente externo deve, portanto, ser otimizado, a vazão de água do circuito de água de resfriamento circundante deve ser ajustada adequadamente, a dissipação excessiva de calor deve ser evitada e o sopro direto de ar frio para a região da câmara quente deve ser bloqueado. Por último, teste o desempenho dos termopares que apresentam idade significativa e uma clara perda de sensibilidade e substitua-os o mais rápido possível. Para garantir que a produção de moldagem por injeção subsequente possa começar de forma rápida e constante, faça vários testes iniciais de aumento de temperatura assim que todo o trabalho de ajuste for concluído para garantir que a velocidade de aumento de temperatura retorne à faixa normal.333