Como resolver o desvio zero do termopar causado pela espera de longo prazo dos moldes da câmara quente

Muitos moldes de câmara quente são mantidos em espera de aquecimento de baixa temperatura por dias ou semanas durante os intervalos de pedidos. Os termopares sob baixa temperatura contínua por longo prazo gerarão desvio de zero oculto, o que levará a leituras de temperatura imprecisas após a retomada da produção formal. O desvio zero é o erro de deslocamento fixo quando a câmara quente está próxima da temperatura ambiente. É facilmente confundido com o desvio dos parâmetros do controlador e não pode ser corrigido pela simples correção de deslocamento no local. Neste artigo, o mecanismo de formação do desvio de zero em standby é analisado, e são fornecidas a eliminação completa e as soluções preventivas.

A lenta mudança na microestrutura do fio de liga na preservação do calor em baixa temperatura a longo prazo é a principal razão da deriva zero. No caso de armazenamento de longo prazo na temperatura de espera de 180-220 graus sem flutuação da temperatura do ciclo de moldagem, o fio interno da liga de níquel sofreu recristalização gradual uniforme sem alívio de choque térmico. Os pequenos precipitados de óxido acumulam-se no limite do grão, o que altera a diferença de potencial termoelétrico do ponto zero à temperatura ambiente. Quando o molde é reaquecido até a temperatura de produção, o deslocamento original do ponto zero é sobreposto ao valor de medição da temperatura de trabalho, resultando em um desvio fixo positivo ou negativo de 1-2 graus. Os termopares do tipo K são os mais afetados por esse desvio de espera, enquanto a tendência de desvio zero dos fios de liga de terras raras do tipo N sob as mesmas condições de espera é 70% menor.

Indução secundária: longo tempo de espera, acúmulo de umidade interna na saída do fio selado. A temperatura de espera do molde é inferior à temperatura típica de produção, e o ar frio e úmido da oficina penetra constantemente nas pequenas lacunas da camada de vedação da saída do fio do termopar. A umidade do ar adere à superfície do fio de liga dentro da bainha em temperatura ambiente para produzir finas camadas de óxido condutor que alteram o valor de saída de milivolts do ponto zero. Após o aquecimento formal, a umidade escapa, mas a película de óxido é deixada para trás, produzindo um desvio zero persistente que não pode ser erradicado apenas pela secagem. O desvio zero de termopares genéricos sem vedação de silicone de camada dupla é muito mais problemático após espera prolongada do que sensores selados de alto padrão.

Terceiro fator: Envelhecimento térmico estático da camada de depósito de carbono na cabeça do sensor. Um fino revestimento de carbono aplicado à superfície do termopar é envelhecido termicamente e densificado lentamente durante o modo de espera prolongado de baixa temperatura para gerar uma camada de isolamento térmico estável. À temperatura ambiente, a camada de carbono não influencia a detecção do ponto zero, mas quando aquecida à temperatura de produção, a diferença na resistência térmica resulta num desvio de medição constante, que é basicamente um desvio zero devido a barreiras de transferência de calor. Os moldes que processam plásticos retardadores de chama e reciclados tendem a construir camadas de carbono envelhecidas mais rapidamente e o desvio zero após o modo de espera é mais visível.

O desvio zero verifica o padrão antes de retomar a fabricação. Após um longo período de espera, não aqueça diretamente até a temperatura de moldagem. Primeiro, desligue a energia de aquecimento e resfrie totalmente a câmara quente até a temperatura ambiente (20 ~ 25 graus). Verifique cada termopar no ponto padrão de temperatura ambiente de 25 graus usando um bloco de temperatura constante de pistola de calor calibrado e registre o valor relatado do controlador. Se a leitura diferir do valor padrão da temperatura ambiente em mais de ±0,8 graus, o desvio de zero será comprovado. Em seguida, conduza um teste de aquecimento de dois estágios, aqueça a 200 graus, mantenha por 30 minutos e, em seguida, aqueça até a temperatura de produção e monitore continuamente a mudança no desvio de temperatura para identificar a deriva do fio de liga a partir da deriva da camada de carbono.

Soluções Classificadas para Eliminação de Deriva Zero

1. Deriva zero intrínseca do fio de liga: Três ciclos completos de tratamento de envelhecimento alternativo de alta e baixa temperatura. A câmara quente deve ser aquecida a 380 graus e mantida por 1 hora, depois resfriada naturalmente à temperatura ambiente e repetida três vezes. O choque de temperatura alternado remove alguma tensão de recristalização da liga e diminui o deslocamento do desvio zero. Se o deslocamento ainda for maior que ±1 grau após o tratamento de envelhecimento, o termopar apresentará danos internos irreversíveis e deverá ser substituído.

2. A camada de carbono leva ao desvio zero: desmonte totalmente o termopar e remova todos os depósitos de carbono na cabeça e na bainha do sensor com agente de limpeza neutro e escova de cobre. Seque bem. Aplique uma fina camada de pasta termocondutora antes da remontagem. Este tipo de deriva pode ser totalmente erradicado após a limpeza.

3. Desvio zero causado pela umidade: Asse todo o termopar a 120 graus por 2 horas para remover totalmente a umidade interna, coloque cola de vedação de alta temperatura na saída do fio novamente para evitar a entrada de umidade posteriormente.

Parâmetros de operação preventiva para prevenção de desvio de zero em standby.

Primeiro, otimize o plano de temperatura de espera do molde. Evite a preservação do calor em baixas temperaturas por muito tempo. Se o tempo de espera for superior a 48 horas, a potência de aquecimento da câmara quente deve ser totalmente cortada e o calor baixo não deve ser mantido. Para espera curta dentro de 48 horas, abaixe a temperatura de espera abaixo de 150 graus para diminuir a velocidade de recristalização da liga.

Em segundo lugar, limpe os termopares antes de um longo período de espera do molde. Para evitar o envelhecimento estático das camadas de carbono durante a preservação do calor, remova os depósitos de carbono da superfície.

Terceiro, o termopar tipo N de alta vedação é selecionado frequentemente pelo molde de espera estendido, e o desvio zero causado pela liga e pelos fatores de umidade pode ser naturalmente inibido.

Quarto, execute a calibração do ponto zero à temperatura ambiente sempre que a produção for retomada após um modo de espera e pré-ajuste o deslocamento da junção fria do controlador para evitar produtos defeituosos em massa causados ​​por desvio.