Nepotrivirea buclei de control - Cum setările dvs. PID distrug o temperatură obișnuită de încălzire cu cartuș de 50 de grade
A Cartuș de încălzire cu temperatură normală de 50 de gradeeste evaluat pentru 150W. Controlerul de temperatură este setat la 50 de grade. Cu toate acestea, încălzitorul se pornește și se oprește la fiecare câteva secunde. Teaca nu atinge niciodată o temperatură stabilă, iar încălzitorul se defectează în mai puțin de un an. Controlerul nu este defect - este pur și simplu nepotrivit cu sistemul termic. Conform experienței, reglarea necorespunzătoare a buclei de control este una dintre cele mai neglijate cauze ale prematuritățiitub de încălzire a cartuşuluieșec.
A tub de încălzire a cartuşuluiare inertie termica. Este nevoie de timp pentru ca căldura să curgă din firul de rezistență intern, prin izolația MgO, prin manta și în metalul din jur. Un controler PID cu răspuns rapid, atunci când este reglat pentru un încălzitor de mare putere, poate trimite impulsuri scurte de putere către unCartuș de încălzire cu temperatură normală de 50 de grade. Aceste impulsuri fac ca temperatura bobinei interne să crească dramatic, în timp ce temperatura învelișului abia se mișcă. Șocul termic repetat se extinde și contractă firul de rezistență de sute de ori pe oră, ducând la crăpare de oboseală.
Pentru aCartuș de încălzire cu temperatură normală de 50 de gradefuncționând la o densitate scăzută de wați, strategia optimă de control este fie un controler cu ciclu lent proporțional cu timpul (timp de ciclu de 10-20 de secunde) fie un PID cu un timp integral lung. Controlerul trebuie reglat astfel încâttub de încălzire a cartuşuluiprimește puterea în blocuri netede, susținute, mai degrabă decât impulsuri rapide. Unii utilizatori presupun în mod eronat că un control mai rapid înseamnă o stabilitate mai bună a temperaturii. De fapt, pentru acartuș de încălzireîncorporată într-un bloc metalic mare, masa termică netezește variațiile de temperatură în mod natural – pulsația rapidă doar stresează încălzitorul.
Un test simplu poate dezvălui o nepotrivire a controlului. Așezați un termocuplu pe mantaua unuiCartuș de încălzire cu temperatură normală de 50 de grade(nu pe metalul țintă). Dacă temperatura învelișului fluctuează cu mai mult de 5 grade în timp ce controlerul arată o valoare constantă de 50 de grade la senzor, bucla de control este prea agresivă. Soluția este creșterea timpului de ciclu sau ajustarea parametrilor PID. Multe controlere au o setare „timp de ciclu de ieșire” – pentru atub de încălzire a cartuşuluiîntr-un bloc de metal, 15 secunde este un bun punct de plecare.
O altă problemă comună este utilizarea unui controler pornit-oprit (bang-bang) în loc de controler proporțional. Un controler pornit-oprit aplică putere maximă până când temperatura depășește valoarea de referință, apoi întrerupe complet puterea până când temperatura scade sub valoarea de referință. Acest lucru creează fluctuații mari de temperatură și forțeazăCartuș de încălzire cu temperatură normală de 50 de gradesă funcționeze la puterea maximă pentru perioade lungi, ceea ce este cu mult peste ratingul său continuu pentru serviciul de densitate scăzută. Trecerea la un controler proporțional sau PID reduce ciclul și prelungește dramatic durata de viață a încălzitorului.
Aplicații diferite – dispozitive mici de laborator versus cuptoare industriale mari – au mase termice diferite. OCartuș de încălzire cu temperatură normală de 50 de gradeîntr-un bloc mic de aluminiu răspunde rapid și poate avea nevoie de timpi de ciclu mai scurti. Același încălzitor dintr-o plată mare de oțel răspunde lent și necesită cicluri mai lungi. Nu există o regulă universală de reglare. O evaluare profesională a sistemului termic, inclusiv masa piesei încălzite, timpul de răspuns al senzorului de temperatură și tipul de controler, poate oferi o strategie de control care menținetub de încălzire a cartuşuluifunctioneaza lin. Comenzile bine reglate nu numai că prelungesc durata de viață a încălzitorului, ci și îmbunătățesc uniformitatea temperaturii – un câștig de câștig pentru orice aplicare la 50 de grade.
