Linija za pocinkanje je imela stalno prekoračitev temperature-kopel je dosegla 68 stopinj, ko je bila nastavljena točka 65 stopinj, nato pa se je počasi spustila nazaj. Krmilnik je bil umerjen, termočlen je bil natančen in PTFE potopni grelnik je bil pravilno dimenzioniran. Težava je bila lokacija. Zaščitna vdolbina je bila 400 mm od grelnika v območju dobrega mešanja. Natančno je izmeril temperaturo tekočine. Vendar ni mogel videti toplotnega oblaka, ki se je dvigal iz grelnika, in se je odzval prepočasi, da bi preprečil prekoračitev.
Postavitev senzorja določa, kako hitro in natančno krmilnik zazna spremembe temperature. V linijah za prevleko, kjer se potopni grelniki PTFE ciklično vklapljajo in izklapljajo ali modulirajo izhod, lokacija senzorja neposredno vpliva na temperaturno stabilnost, življenjsko dobo grelnika in kakovost nanosa.
Zakaj temperatura v razsutem stanju ni dovolj
Krmilnik mora vedeti, kdaj zmanjšati moč grelnika. Če senzor meri temperaturo tekočine v razsutem stanju, vidi učinek segrevanja šele, ko se toplota že vmeša v rezervoar. Do takrat grelnik odda več energije, kot je potrebno, kopel pa preseže nastavljeno vrednost.
Druga možnost je, da postavite senzor na mesto, kjer lahko zazna izhod grelnika bolj neposredno-blizu grelnika, v oblak segrete tekočine ali na sam ovoj grelnika. To daje krmilniku hitrejšo povratno informacijo in zmanjša prekoračitev.
| Lokacija senzorja | Odzivni čas | Prekoračitev temperature | Stabilnost nadzora | Najboljša aplikacija |
|---|---|---|---|---|
| Na grelnem plašču | 2–5 sekund | ±0,5 stopinje | Odlično | Kritični procesi |
| 50 mm od grelnika, v oblaku | 5–15 sekund | ±1 stopinja | Dobro | Večina rezervoarjev za oblaganje |
| 200 mm od grelnika, mešana cona | 30–60 sekund | ±2–3 stopinje | Zmerno | Veliki rezervoarji, počasni procesi |
| Stena rezervoarja, nasproti grelec | 60–120 sekund | ±3–5 stopinj | Ubogi | Ni priporočljivo |
| Povratni vod, recirkulacija | 10–30 sekund | ±1–2 stopinji | Dobro | Recirkulacijski sistemi |
Odzivni čas in učinkovitost nadzora glede na lokacijo senzorja v rezervoarjih za galvanizacijo pri 50–70 stopinjah
Termalni oblak in kje ga najti
Potopni grelnik iz PTFE ustvarja oblak segrete tekočine, ki se dviga navpično nad ogrevan del. V rezervoarju brez močne prisilne cirkulacije je ta oblak najbolj neposreden indikator moči grelnika. Temperatura v oblaku je 5–15 stopinj nad temperaturo tekočine v razsutem stanju, odvisno od gostote vatov in pogojev pretoka.
Namestitev zaščitnega tulca v oblak-običajno 50–100 mm nad vrhom ogrevanega dela in 30–50 mm ob strani-daje krmilniku hiter in natančen signal izhodne moči grelnika. Senzor se v nekaj sekundah odzove na spremembe v moči grelnika, kar omogoča krmilniku, da modulira izhod, preden pride do prekoračitve.
V rezervoarjih z močnim prisilnim kroženjem je oblak prekinjen in pomešan s tekočino v razsutem stanju. Temperaturna razlika med oblakom in maso se skrči, prednost postavitve oblaka pa se zmanjša. V teh rezervoarjih je lahko primerna dobro-mešana lokacija.
Površinski-senzorji: Najhitrejši odziv
Senzor, nameščen neposredno na plašč grelnika, zagotavlja najhitrejšo možno povratno informacijo. Krmilnik opazi, da se temperatura plašča dvigne takoj, ko se priključi napajanje, in lahko zmanjša izhod, preden se tekočina preseže.
Površinsko{0}}vgrajeni senzorji so pogosti v kritičnih procesih-polprevodniških vlažnih delov, neelektričnega nikljanja in eloksiranja-, kjer temperaturna stabilnost neposredno vpliva na kakovost nanosa. Manj pogosti so pri splošnem galvaniziranju, kjer zadostuje nadzor temperature v razsutem stanju.
Kompromis-je zapletenost. Senzor,-vgrajen na površino, zahteva zaščiteno kabelsko pot in povezavo s krmilnikom. Meri tudi temperaturo ovoja, ne temperature tekočine, zato mora nastavljena točka krmilnika upoštevati normalno temperaturno vrzel med plaščem-in-.
Globina potopitve in položaj senzorja
Zaščitna vdolbina mora biti potopljena dovolj globoko za natančno merjenje tekočine. Na senzor, ki je nameščen preblizu površine, lahko vplivata izhlapevanje in ohlajanje površine. Na senzor, nameščen preblizu dna rezervoarja, lahko vplivata usedlina in blato.
Splošno priporočilo je, da zaščitno vdolbino postavite na sredino-globine ogrevanega dela, vsaj 100 mm pod normalno ravnjo tekočine in 50 mm nad dnom rezervoarja. Ta lokacija preprečuje površinske učinke in usedline na dnu, medtem ko ostaja v glavnem telesu segrete tekočine.
V rezervoarjih s stratifikacijo-kjer segreta tekočina tvori stabilno plast na vrhu-lokacija senzorja določa, ali krmilnik vidi vročo plast ali hladnejšo maso. V teh rezervoarjih lahko senzor, nameščen v spodnji polovici rezervoarja, odčita 5–10 stopinj nižje od senzorja, nameščenega v zgornji polovici, kar vodi do pre-segrevanja zgornje plasti.
Praktične smernice za namestitev linij
Pri navpično nameščenem grelniku v rezervoarju z zmernim mešanjem namestite zaščitno vdolbino 50–100 mm nad vrh ogrevanega dela in 30–50 mm ob strani grelnika. Tako se senzor postavi v toplotni oblak, ne da bi motil grelec ali obdelovance.
Pri vodoravno nameščenem grelniku postavite zaščitno vdolbino nad grelnik, 50–100 mm od plašča, kjer je dvigajoči se oblak najbolj koncentriran.
Za več grelnikov v eni posodi postavite zaščitno vdolbino blizu grelnika, ki najpogosteje deluje, ali tistega, ki je najbližje obdelovancem. Druga možnost je, da uporabite več senzorjev in izračunate povprečje njihovih odčitkov ali pa uporabite izbirno stikalo za spremljanje različnih lokacij.
Pri sistemih s kroženjem toplote postavite zaščitno vdolbino v povratni vod ali v prostor za grelnik, kjer je pretok dosleden. To daje stabilen, dobro-mešan odčitek, ki odraža povprečno temperaturo krožeče tekočine.
| Usmerjenost grelnika | Priporočen položaj senzorja | Oddaljenost od grelnika | Globina potopitve |
|---|---|---|---|
| Navpično, zmerno vznemirjenje | V oblaku, nad ogrevanim delom | 50–100 mm zgoraj, 30–50 mm ob strani | Srednje{0}}ogrevan del |
| Horizontalno, zmerno vznemirjenje | Nad grelnikom, v naraščajočem oblaku | 50–100 mm nad | Srednje{0}}ogrevan del |
| Več vertikalnih grelnikov | Blizu najbolj-rabljenega grelnika | Enako kot ena navpična | Srednje{0}}ogrevan del |
| Recirkulacijski sistem | Povratni vod ali grelni prostor | V pretočnem toku | Polna globina pretoka |
Priporočila za postavitev zaščitnih vdolbin za potopne grelnike iz PTFE v posodah s prevleko
Izogibanje pogostim napakam pri umestitvi
Če tipalo postavite preblizu grelnika, odčitava temperaturo plašča in ne temperaturo tekočine. Krmilnik nato pod-segreje kopel, količina tekočine pa ostane pod nastavljeno točko.
Namestitev senzorja predaleč od grelnika povzroči počasen odziv in prekoračitev. Krmilnik vidi temperaturne spremembe šele, ko se vmešajo v tekočino.
Namestitev senzorja blizu stene rezervoarja meri temperaturo stene, ne temperature tekočine. Stene rezervoarja so zaradi izgube toplote v okolje pogosto hladnejše od tekočine.
Postavitev senzorja blizu površine meri učinek hlajenja z izhlapevanjem, ne pa temperature tekočine. Površinski senzorji odčitavajo nizko vrednost in povzročijo, da krmilnik pre-segreje kopel.
Ko standardna namestitev senzorja ne more zagotoviti stabilnega nadzora
Rezervoarji s kompleksno geometrijo, več grelniki ali zelo razslojenimi pogoji pogosto ne morejo doseči stabilnega nadzora z enim senzorjem na standardni lokaciji. Razporeditve senzorjev po meri-z več zaščitnimi vložki, površinsko{2}}vgrajenimi senzorji ali kombinacijo meritev količine in oblaka-lahko izboljšajo stabilnost in zmanjšajo prekoračitev.
Konfiguracija potopnega grelnika iz PTFE po meri z vgrajenimi zaščitnimi vdolbinami, nameščenimi na optimalni lokaciji za določen rezervoar in postopek, odpravlja glavni vzrok nestabilnosti nadzora. Postopek specifikacije zahteva dimenzije rezervoarja, usmerjenost grelnika, metodo mešanja in zahtevano temperaturno toleranco. Za objekte, v katerih delujejo rezervoarji z več plastmi, z različnimi geometrijami in nadzornimi zahtevami, ta-specifični pristop izboljša temperaturno stabilnost in podaljša življenjsko dobo grelnika.
