Một dây chuyền mạ lớn có thể chứa hàng chục lò sưởi ngâm PTFE được phân bổ trên nhiều bể, mỗi bể yêu cầu giám sát dòng điện riêng để phát hiện các bộ phận bị hỏng, hệ thống dây điện bị xuống cấp hoặc mất tải một phần. Theo truyền thống, việc triển khai mức độ hiển thị này đòi hỏi-các máy biến dòng có dây cứng được định tuyến trở lại tủ PLC trung tâm, tạo ra các đường cáp phức tạp và chi phí lắp đặt đáng kể. Một loại công nghệ cảm biến mới đang thay đổi kiến trúc này bằng cách loại bỏ cả cơ sở hạ tầng nguồn điện bên ngoài và tín hiệu có dây.
cáccảm biến dòng điện không dây tự cấp nguồn cho bộ sưởi PTFEconcept giới thiệu một thiết bị giám sát tự động, nhỏ gọn, gắn trực tiếp vào dây dẫn cung cấp bộ sưởi và tự tạo ra năng lượng vận hành từ tải điện được đo.
Nguyên lý thu hoạch năng lượng Cảm biến dòng điện
Cốt lõi của công nghệ là một-máy biến dòng lõi (CT) thu nhỏ kẹp quanh cáp nguồn bộ sưởi.
Nguyên lý hoạt động dựa trên cảm ứng điện từ:
Dòng điện xoay chiều chạy qua dây dẫn tạo ra từ trường
Lõi từ hình xuyến tập trung trường này
Cuộn dây thứ cấp nhiều vòng chuyển đổi từ thông thành một điện áp nhỏ có thể sử dụng được
Năng lượng thu hoạch này cung cấp năng lượng cho thiết bị điện tử trên tàu
Năng lượng sẵn có đủ để hoạt động:
Bộ vi điều khiển có công suất-thấp
Mạch đo dòng điện
Mô-đun truyền thông không dây
Không cần hệ thống dây điện bên ngoài hoặc nguồn cung cấp pin để hoạt động.
Kiến trúc truyền dẫn không dây
Sau khi được cấp nguồn, cảm biến sẽ định kỳ đo dòng điện của máy sưởi và truyền dữ liệu không dây đến cổng trung tâm.
Các giao thức truyền thông phổ biến bao gồm:
Mạng lưới công suất thấp-như Zigbee
Các giao thức vùng-rộng{1}}dài như LoRaWAN
Hệ thống RF công nghiệp độc quyền được tối ưu hóa cho môi trường dày đặc
Khoảng thời gian truyền dữ liệu có thể dao động từ vài giây đến vài phút, tùy thuộc vào cấu hình hệ thống và nguồn điện sẵn có.
Cảm biến là một thiết bị quan sát ký sinh, im lặng, sử dụng năng lượng của chính lò sưởi để báo cáo tình trạng của nó.
Khả năng giám sát trên các dàn máy sưởi
Khi được triển khai trên dàn sưởi PTFE, mỗi cảm biến cung cấp khả năng hiển thị liên tục về hoạt động điện của từng bộ phận làm nóng riêng lẻ.
Các thông số được giám sát điển hình bao gồm:
Dòng điện RMS rút ra trên mỗi lò sưởi
Cân bằng tải giữa các giai đoạn
Trạng thái hoạt động theo thời gian thực-
Dữ liệu xu hướng lịch sử để bảo trì dự đoán
Từ tập dữ liệu này, có thể xác định được nhiều tình trạng lỗi.
Phát hiện lỗi lò sưởi
Dòng điện giảm đột ngột thường liên quan đến:
Hở mạch-lỗi phần tử gia nhiệt
Hệ thống dây điện bị ngắt kết nối
Cầu chì bên trong hoặc kích hoạt cắt nhiệt
Điều này cho phép cách ly nhanh chóng các bộ sưởi-không hoạt động trong các hệ thống lớn.
Phát hiện xu hướng xuống cấp
Những thay đổi dần dần trong chữ ký hiện tại có thể cho thấy:
Tăng điện trở tiếp xúc tại các thiết bị đầu cuối
Sự cố cách điện một phần
Lão hóa phần tử tiến bộ
Những xu hướng như vậy cho phép lập kế hoạch bảo trì trước khi xảy ra sự cố nghiêm trọng.
Lợi ích cấp hệ thống{0}}cho việc lắp đặt công nghiệp
Việc áp dụng kiến trúc cảm biến tự cấp nguồn mang lại một số lợi ích hoạt động:
Loại bỏ nguồn cung cấp năng lượng cảm biến bên ngoài
Loại bỏ các dây cáp tín hiệu analog dài
Giảm lao động lắp đặt và độ phức tạp của hệ thống dây điện
Triển khai có thể mở rộng trên các đội máy sưởi lớn
Đơn giản hóa việc trang bị thêm vào các cài đặt hiện có
Những yếu tố này làm giảm đáng kể rào cản trong việc triển khai khả năng hiển thị điện đầy đủ trong hệ thống nhiệt.
Cân nhắc kỹ thuật
Hạn chế thu hoạch năng lượng
Năng lượng thu được phụ thuộc vào:
Cường độ dòng điện nóng
Tính ổn định của điều kiện tải
Thiết kế lõi và hiệu suất cuộn dây
Tải-thấp hoặc hoạt động không liên tục có thể làm giảm lượng năng lượng sẵn có cho truyền dẫn không dây.
Yêu cầu thiết kế cốt lõi
CT thường sử dụng:
Lõi ferit hoặc lõi hình xuyến nhiều lớp có độ thấm-cao
Tách-hình học lõi để cài đặt trang bị thêm
Cuộn dây thứ cấp nhiều vòng để khuếch đại điện áp
Những tính năng này đảm bảo thu đủ năng lượng ở mức hiện tại trong công nghiệp.
Tích hợp IoT công nghiệp
Dữ liệu được thu thập thường được tổng hợp tại một cổng và chuyển tiếp đến:
hệ thống SCADA
Nền tảng phân tích dựa trên đám mây-
Động cơ bảo trì dự đoán
Hệ thống quản lý năng lượng
Điều này cho phép tương quan-hệ thống chéo giữa hiệu suất nhiệt và trạng thái tải điện.
Khả năng mở rộng trong Hệ thống PTFE có nhiều{0}}bộ gia nhiệt
Trong các dàn sưởi PTFE, khả năng mở rộng là một yếu tố quan trọng. Hệ thống có thể chứa:
Hàng chục máy sưởi cho mỗi trang trại xe tăng
Nhiều vùng quy trình độc lập
Cấu hình sưởi ấm dự phòng
Cảm biến không dây, tự cấp nguồn sẽ loại bỏ tắc nghẽn nối dây, cho phép khả năng hiển thị gần một đối một trên tất cả các máy sưởi mà không làm tăng độ phức tạp của việc lắp đặt theo tỷ lệ.
Phần kết luận
Cảm biến dòng điện không dây-tự cấp nguồn thể hiện sự tiến bộ đáng kể trong việc giám sát hệ thống nhiệt, đặc biệt đối với việc lắp đặt bộ sưởi PTFE phân tán. cáccảm biến dòng điện không dây tự cấp nguồn cho bộ sưởi PTFEPhương pháp này cho phép đo liên tục,{0}}không cần bảo trì các điều kiện tải điện bằng cách thu năng lượng trực tiếp từ dòng điện hoạt động của máy sưởi.
Kết quả là khả năng hiển thị theo thời gian thực về hoạt động điện của mọi máy sưởi trong cơ sở trở nên thiết thực trên quy mô lớn. Công nghệ này thiết lập một mô hình mới trong IoT công nghiệp dành cho các hệ thống nhiệt, nơi cơ sở hạ tầng giám sát không còn bị hạn chế bởi độ phức tạp của hệ thống dây điện hoặc bảo trì pin.
Cuối cùng, cảm biến hiệu quả nhất là cảm biến hoạt động liên tục ở chế độ nền, không cần nguồn cung cấp bên ngoài và được tích hợp vĩnh viễn mà không cần can thiệp bảo trì.
