プロセス エンジニアは、コントローラのディスプレイに最小限の偏差で安定した設定値が表示されているにもかかわらず、温度変動に起因する品質欠陥のトラブルシューティングを頻繁に行っています。デジタル温度の読み取りによって正確なプロセス条件が保証されるという思い込みは、多くの場合、実際の問題は測定位置、センサーの精度、または熱遅れに関係しているにもかかわらず、幻の問題を追跡したり、不必要にプロセスパラメーターを調整したり、機能ヒーターを交換したりすることにつながります。温度測定エラーがどのように発生するかを理解することは、実際の熱の問題と、トラブルシューティングの作業を誤解させる計測器のアーチファクトとを区別するのに役立ちます。
最も一般的な測定エラーは、実際の熱源またはプロセス ゾーンから遠く離れた熱電対の配置に関係します。金型の外面に取り付けられた外部熱電対は、センサー位置付近の金属の温度を測定します。必ずしもプラスチックが実際に加工されるキャビティ表面の温度や、材料の流れに影響を与える金型内部の温度を測定するわけではありません。ヒーター、金型本体、およびキャビティ表面の間の熱伝達の遅れによって位相遅れが生じ、金型が熱的に安定しているように見えますが、実際にはキャビティ温度が大幅に変動します。内蔵熱電対を備えたカートリッジ ヒーターは、発熱点に近い温度を感知するため、より正確なフィードバックを提供し、測定遅延を数秒、数分からミリ秒まで短縮します。
広範な校正経験に基づくと、熱電対の精度ドリフトは徐々に品質の低下を引き起こし、オペレータは測定誤差ではなく、材料の変動、機械の磨耗、またはプロセスの変更が原因であると考えることがよくあります。 K 型熱電対は、上限に近い温度にさらされたり、化学蒸気によって汚染されたりすると、時間の経過とともに校正が変化し、クロメル-アルメル合金の組成が変化するにつれて、実際の温度よりも徐々に低い値が読み取られます。既知の参照標準に対する定期的な校正チェック、または累積熱曝露時間に基づく熱電対の計画的な交換により、測定の完全性が維持され、検出されないプロセス変動の原因となる遅いドリフトが防止されます。
実際、接地された熱電対接点と接地されていない熱電対接点を比較すると、産業環境での精度に影響を与える電気的干渉の問題が明らかになります。接地された接合部は金属と直接接触するため応答時間が速くなりますが、近くの電源配線、ヒーター コイル、または可変周波数ドライブからの電気ノイズを拾います。接地されていない接合部はこのノイズの拾いを排除しますが、温度変化に対する反応が遅くなります。位相角点火ヒーターやサーボ モーター ドライブを使用するアプリケーションでは、電気ノイズにより温度測定値が数度損なわれ、実際の温度が安定しているにもかかわらずコントローラーがハンチングまたは発振する可能性があります。これらのトレードオフを理解することは、エンジニアが特定の電気環境に適したセンサー構成を選択するのに役立ちます。-
単一点制御が表面全体にわたる分布温度を表そうとする場合、大きな加熱プラテン全体にわたる温度勾配により測定のあいまいさが生じます。{0}}ヒーターの近くに配置された熱電対は、大きなプラテンの中心または金型の反対側よりも 20 度高い値を示す可能性があり、その場合、コントローラーが加熱を停止し、離れた領域は設定値を下回ったままになります。平均化コントローラーを備えた複数のセンサー、または個別の制御ループを備えた独立したゾーニング戦略は、熱分布を表現できない単一点測定よりも効果的にこれらの勾配に対処できます。-
