Як усунути перешкоди сигналу термопари, спричинені вібрацією водяного потоку трубопроводу охолодження

Більшість гарячеканальних прес-форм для лиття під тиском оснащені оточуючими циркуляційними водяними охолоджувальними трубами для контролю температури основи прес-форми, а висока-швидкісна циркулююча вода спричиняє постійну вібрацію труби та слабкі змінні сигнали електромагнітної індукції. Ці перешкоди впливають на сусідні датчики термопар і джгути проводів, спричиняючи непостійні стрибки температури, помилкові сигнали тривоги про високу та низьку температуру, нестабільне регулювання потужності нагріву PID та суттєво перешкоджаючи стабільному формуванню точних пластикових деталей. Більшість обслуговуючого персоналу звертає увагу лише на джерела перешкод серводвигунів і нагрівальних котушок, ігноруючи приховану перешкоду від вібрації потоку трубопроводу водяного охолодження. У цьому документі систематично пояснюється принцип формування перешкод, етапи ідентифікації поля та схеми усунення багато{3}}шарової ізоляції.

1. Два основних способи створення перешкод у трубопроводі охолоджувальної води

По-перше, перешкоди через проведення механічних коливань. Анкерна опора трубопроводу передає резонансну вібрацію трубопроводу на сталевий каркас форми за допомогою високо-циркуляції охолоджувальної води в металевому трубопроводі. Вібрація постійно б’є по гвинту позиціонування термопари, контактній поверхні штифта штекера та частині армованого дроту, що згинається, створюючи мікро-зміщення контактних точок і збільшуючи зміну контактного опору, тим самим викликаючи випадкові стрибки сигналу температури. Зокрема, точки вимірювання тонкостінного сопла поблизу каналу охолоджувальної води мають найкращу ефективність вібрації, а діапазон коливань температури може сягати ±2~3 градусів за безперервної циркуляції води; як тільки водяний насос зупиняється, вібрація зникає, а крива температури миттєво стає гладкою, що є найбільш очевидною ознакою ідентифікації такого роду перешкод.

2. Перешкоди слабкої змінної електромагнітної індукції. Двигун водяного насоса для охолодження є силовим обладнанням змінного струму, а металевий водопровідний трубопровід, заповнений провідним водяним середовищем, утворює велику індукційну петлю. Змінне магнітне поле, створюване двигуном насоса, буде індукувати слабкий змінний струм на поверхні металевого трубопроводу, а заряджений трубопровід випромінюватиме магнітне поле перешкод у навколишній простір. Ці індуковані сигнали перешкод вловлюються неекранованими або погано ізольованими подовжувачами термопар і додають до рівня мікровольт фактичний термоелектричний потенціал і створюють періодичні коливання температури, узгоджені з частотою роботи водяного насоса. Якщо водопровід щільно з’єднаний із джгутом проводів термопари, а частота коливань збігається з частотою обертання водяного насоса, перешкоди будуть значно посилені та можуть бути відокремлені від випадкових перешкод, спричинених серводвигунами.

2. Покрокова-за-ідентифікація вібрації водопроводу на місці

Крок 1: спостерігайте за синхронністю між змінами температури. Насос охолоджувальної води вмикається та вимикається, запис температурної кривої термопари. Якщо перешкоди від стрибків температури повністю зникають після вимкнення живлення насоса охолоджувальної води та припинення циркуляції води, можна попередньо оцінити, що джерело перешкод знаходиться в системі трубопроводу охолоджувальної води. Якщо зміни температури все ще існують після зупинки водяного насоса, усуньте фактор перешкод водопроводу та зверніться до обігрівачів, серводвигунів та інших джерел перешкод.

2. Перевірка випробувань на віброізоляцію. Помістіть товсті гумові демпферні прокладки на контактну частину між водопроводом і рамою форми. Трубопровід повинен бути закріплений м’якими пластиковими кабельними стяжками, а не металевими затискачами. Потім знову увімкніть водяний насос і помітите зміну температурної кривої. Якщо амплітуда коливань зменшується більш ніж на 70%, основним фактором перешкод є механічна вібрація; якщо амплітуда флуктуації лише трохи зменшена, частка електромагнітної індукції перешкод буде більшою, і необхідно додати обробку електромагнітної ізоляції.

3. Перевірка контрасту відстані трубопроводу. Жгут проводів термопари слід відсунути на 20 см від металевого трубопроводу охолоджувальної води, відокремленого теплоізоляційними перегородками, і водяний насос слід перезапустити для перевірки. Якщо температурні перешкоди повністю зменшуються після збільшення відстані, першопричиною є електромагнітна індукція водопроводу; якщо перешкоди все ще є, зосередьтеся на виправленні проблеми механічної резонансної вібрації самого трубопроводу.

3. Ієрархічні цільові рішення щодо усунення в порядку зменшення труднощів реалізації

Рішення 1 Перетворення механічної віброізоляції (усунути перешкоди вібропровідності)

1. Демпфіруюча трансформація кріплення трубопроводу: замініть усі металеві трубні хомути, що фіксують трубопровід охолоджувальної води, на гумові пластикові демпферні хомути, додайте товсту гумову демпферну прокладку з EPDM між трубопроводом і контактною поверхнею прес-форми, переріжте шлях передачі вібрації від трубопроводу до рами прес-форми. Не виконуйте суворе зварювання або жорстке з’єднання болтами між трубопроводом і прес-формою, залиште гнучкий буферний зазор 3~5 мм у місці з’єднання.

2. Зменшення вібрації основи водяного насоса: встановіть спеціальні гумові-амортизаційні прокладки під базу циркуляційного водяного насоса, зменшіть резонансну вібрацію, створювану самим корпусом насоса; з’єднайте вихідний і вхідний отвір насоса за допомогою м’яких гумових шлангів замість твердих металевих прямих труб, ізолюйте вібрацію корпусу насоса від трубопроводу-з боку форми та уникайте передачі вібрації насоса на форму через увесь трубопровід.

3. Місцеве антивібраційне підсилення термопари: для зондів форсунок поблизу каналу охолоджувальної води замініть звичайні пружини стиснення хвилеподібними антивібраційними композитними пружинами-; додайте спіральні дротяні буферні петлі на виході дроту з термопари, щоб поглинати мікро-зміщення вібрації, що передається прес-формою, і запобігати коливанню контактного опору штифта вилки через вібрацію. Будь ласка, використовуйте байонетні-замкові анти-вібраційні заглушки замість стандартних фрикційних дво-штирькових заглушок, щоб контактний тиск був стабільним під час тривалої-вібрації трубопроводу.

Рішення 2: Електромагнітний індукційний ізоляційний трансформатор (усунути магнітні перешкоди трубопроводу)

1. Стандарт поділу проводів: пере-прокладіть сигнальний джгут термопари, зберігайте мінімальну горизонтальну відстань між джгутом і металевим трубопроводом охолоджувальної води понад 15 см, використовуйте вертикальне перехресне розташування під час перетину трубопроводу та суворо забороняйте -прокладати сигнальний дріт і водопровід на великій відстані паралельно. Якщо зона розміщення прес-форми обмежена та не може бути відокремлена, джгут проводів термопари обгортають захисними рукавами з повної оплітки з нержавіючої сталі, щоб ізолювати випромінювання зовнішнього магнітного поля.

2. Обробка ізоляції трубопроводу: оберніть металевий трубопровід охолоджувальної води товстою не-провідною ізоляційною ватою зі скловолокна, відріжте шлях провідності генерованого змінного струму на поверхні трубопроводу, обмежте здатність трубопроводу випромінювати магнітні поля перешкод назовні. Не накладайте індукційне магнітне поле та не збільшуйте інтенсивність перешкод, багато-металеві накладки та пучки трубопроводів.

3. Допоміжне узгодження фільтрації сигналу: установіть мініатюрний модуль спеціального фільтру сигналу термопари в розподільну коробку прес-форми, відфільтруйте низько{1}}перемінні перешкоди, спричинені водопроводом, перш ніж сигнал буде передано до шафи керування; виберіть подвійну-шарову фольгу + обплетені повністю екрановані компенсаційні подовжувальні дроти, суворо дотримуйтесь одно-точкове заземлення екрануючої оплітки з боку шафи керування та забороніть подвійне-заземлення, щоб уникнути утворення струму в контурі заземлення та посилення перешкод.

Рішення 3. Допоміжне налаштування оптимізації параметрів потоку води

Правильно відрегулюйте частоту потоку насоса циркуляційної води, уникайте роботи насоса на резонансній частоті системи трубопроводу; виходячи з вимоги до охолодження прес-форми, належним чином зменшіть швидкість потоку води, сповільніть вплив потоку води всередині трубопроводу, щоб зменшити амплітуду резонансу трубопроводу. Періодично очищайте накип із трубопроводу охолоджувальної води, надмірний накип змінить структуру каналу внутрішнього потоку трубопроводу, збільшить турбулентність потоку води та інтенсивність вібрації трубопроводу, а накип також збільшує провідність охолоджувальної води, що збільшує електромагнітну індукцію.

4. Цикл перевірки планового технічного обслуговування для запобігання повторюваним помилкам перешкод

Для виробничих ліній із інтегрованою системою циркуляції води для охолодження прес-форм кожні два тижні виконуйте комплексну перевірку вібрації та перешкод під час планового обслуговування прес-форм. Перевірте, чи гумові амортизаційні прокладки водопроводу не старіють і не відпадають, чи джгут проводів термопари не знаходиться занадто близько до трубопроводу, чи не пошкоджена та оголена екрануюча оплетка подовжувального дроту. Своєчасна заміна застарілих амортизуючих гумових деталей, пере-прокладка джгутів, які порушують критерій поділу відстані, і доповнення екрануючої втулки для оголеної ділянки дроту. У період сезонної зміни температури частота коригування потоку охолоджуючої води є частою, а частоту перевірки збільшено до одного разу на тиждень, щоб уникнути генерації нових точок резонансної вібрації, спричинених зміною швидкості потоку води, що призводить до повторення несправностей стрибка сигналу термопари.

5. Пропозиції щодо превентивної оптимізації на етапі проектування форми

У схемі трубопроводу охолоджувальної води гарячої канальні необхідно зарезервувати незалежні канали проводки для сигнальних джгутів термопар і розташувати водяний трубопровід якомога далі збоку від колектора та точок вимірювання форсунок. Мінімальна відстань між трубопроводом і будь-яким вимірювальним отвором термопари має бути не менше 20 мм. Під час підготовки розробіть кріпильну конструкцію трубопроводу з вбудованими-амортизуючими прокладками та уникайте жорсткого жорсткого з’єднання між трубопроводом і прес-формою. Зарезервуйте достатньо місця для встановлення екрануючих гільз для джгута проводів термопари. В умовах високошвидкісної тонкостінної прес-форми з великим потоком охолоджувальної води приймається проектна схема окремої водяної насосної кімнати, яка може ізолювати змінне магнітне поле та джерело вібрації корпусу насоса від виробничої зони лиття під тиском, щоб зменшити ймовірність перешкод сигналу термопари в джерелі.333