بخاری های کارتریج به لطف توسعه اتوماسیون صنعتی و ساخت دقیق، اکنون به طور گسترده به عنوان اجزای اصلی گرمایش و در سیستم های سنجش دما، مانند آن هایی که از ترموکوپل های تعبیه شده در مجموعه بخاری یا نزدیک به آن استفاده می کنند، استفاده می شود. این سیستم ها که بر اساس اصولی مانند اثر ترموالکتریک برای حس دما عمل می کنند، برای کنترل فرآیند بسیار مهم هستند. با این حال، چندین نوع تداخل الکتریکی ممکن است عملکرد دقیق آنها را مختل کند، که منجر به اشتباهات اندازه گیری، حلقه های کنترل ناپایدار و قطعی احتمالی سیستم می شود. شناسایی و تصحیح این نگرانیهای تداخل فعالانه برای حفظ یکپارچگی عملیاتی حیاتی است. در زیر روشهای درست و میدانی اثباتشده{4} برای کاهش نگرانیهای تداخل رایج مرتبط با نصب بخاری کارتریج آورده شده است.
1. روش جداسازی
هدف این روش جلوگیری از تداخل ناشی از جریان های نشتی است که به ویژه در برنامه های{0}در دمای بالا رایج است.
مفهوم و کاربرد: بخاری کارتریجی از ساختار فلزی اطراف هم به صورت الکتریکی و هم از نظر فیزیکی جدا می شود. این امر مستلزم آویزان کردن بخاری است تا مستقیماً با پوشش کوره یا غلاف فلزی تماس پیدا نکند و از مواد عایق با دمای بالا (مانند مهرههای سرامیکی یا بوشها) بین بخاری و براکت یا محفظه آن استفاده شود.
مزیت اصلی: با مسدود کردن یک مجرای اولیه برای جریان های الکتریکی سرگردان (اغلب از عنصر گرمایش یا رطوبت{0}}در معرض خطر MgO) برای عبور از سیم کشی سنسور یا ساختار کوره، با موفقیت از رانش اندازه گیری و نویز جلوگیری می کند. این روش برای کاربردهایی که بخاریها در دمای بالای 500 درجه کار میکنند یا در محیطهای مرطوب که مقاومت عایق ممکن است کاهش یابد، بسیار توصیه میشود.
2. روش محافظ
این روش در برابر میدان های الکتریکی بالا و تداخل الکترومغناطیسی (EMI) ناشی از دستگاه های خارجی مانند خطوط برق، موتورها و شیر برقی محافظت می کند.
اصل و اجرا: کابلهای سیگنال حساس-معمولاً سیمهای ترموکوپل یا کابلهای جبرانی-در داخل یک مجرای فلزی متصل به زمین، سپر بافته شده یا لوله فولادی قرار میگیرند. با جذب و تغییر مسیر نویز الکترومغناطیسی به دور از خطوط سیگنال، ماده محافظ به عنوان یک قفس فارادی عمل می کند. سیم های سیگنال سپر باید به صورت یک جفت پیچ خورده تابیده شوند تا نویز القایی را از بین ببرند و برای حداکثر کارایی باید در یک مکان محکم به زمین متصل شوند.
مزیت اصلی: دریافت نویز از خطوط برق AC، درایوهای فرکانس متغیر (VFD) و منابع فرکانس رادیویی را به طور چشمگیری کاهش می دهد و اطمینان حاصل می کند که سیگنال تمیز و پایدار به کنترل کننده دما یا سیستم جمع آوری داده می رسد.
3. راهبردهای زمین (زمین) کردن
زمین مناسب بدون شک مهم ترین و اشتباه ترین جنبه کنترل تداخل است. این مستلزم ایجاد یک مسیر تنظیم شده برای جریان های نامطلوب برای پراکندگی ایمن در زمین است.
اتصال زمین مرجع: اتصال به زمین در انتهای اتصال مرجع (سرد) یکی از تکنیک های مورد استفاده در سیستم های ترموکوپل است. این کار اغلب با اتصال سمت سیگنال خروجی به زمین با یک خازن بزرگ (مثلاً 1µF یا بزرگتر) انجام می شود. در حالی که DC را مسدود می کند، خازن اجازه می دهد تداخل فرکانس بالا از طریق یک کانال امپدانس پایین-به زمین منتقل شود.
اتصال زمینی اندازهگیری: اتصال زمین در نقطه اندازهگیری (انتهای داغ نزدیک به بخاری) میتواند برای مشکلات مزمن بیشتر، بهویژه آنهایی که ناشی از نشت{0} دمای بالا هستند، مفید باشد. یک سیم زمین اختصاصی-در دمای بالا (ساخته شده از مواد سازگار با محیط، مانند آلیاژ نیکل) به غلاف ترموکوپل یا یک نقطه مشخص وصل شده و به یک زمین قابل اعتماد متصل می شود. این جریانهای نشتی را از طریق مدار اندازهگیری با دادن مسیری مستقیم و مقاومت پایین به آنها متوقف میکند.
نکته مهم: هنگام اجرای زمین باید مراقب بود تا از ایجاد حلقه های زمین که مسیرهای متعددی به سمت زمین هستند که در واقع ممکن است نویز را افزایش دهند، جلوگیری شود. برای سیستم های پیچیده، مشاوره با متخصص یا استانداردهای برق توصیه می شود.
مصونیت تداخل از طریق طراحی سیستم فعال
یک فلسفه طراحی جامع علاوه بر این اقدامات متقابل خاص ضروری است:
جداسازی فیزیکی: کابلهای برق سنسور و بخاری را در کانالها یا سینیهای مجزا هدایت کنید و حداکثر فاصله عملی را از یکدیگر حفظ کنید.
فیلتر کردن: برای کاهش تداخل با فرکانس{0} بالا، از کنترلکنندههای دما یا تهویهکنندههای سیگنال با فیلتر یکپارچه نویز استفاده کنید.
کیفیت جزء: برای کاهش نشت ذاتی، بخاریهای کارتریجی را از تولیدکنندگان معتبر با مهر و موم انتهایی-با یکپارچگی بالا و مقاومت عایق خوب انتخاب کنید.
در نتیجه، تداخل در سیستم هایی که از بخاری های کارتریجی برای تنظیم دما استفاده می کنند، یک مشکل مهندسی است که می تواند حل شود. دقت اندازه گیری و قابلیت اطمینان سیستم با استفاده از ترکیبی از جداسازی، محافظ و زمین هوشمند بر اساس تشخیص نوع خاص تداخل تضمین می شود. قابل اعتمادترین رویکرد همکاری با کارشناسان سیستم حرارتی است که می توانند محیط الکتریکی را ارزیابی کنند و از ابتدا یک سیستم ایمنی تداخلی ایجاد کنند-برای مأموریت-کاربردهای حیاتی یا تاسیسات پیچیده با منابع نویز متعدد. این استراتژی پیشگیرانه کارایی و طول عمر کلی تجهیزات را بهبود می بخشد و در عین حال از دقت محافظت می کند.
