Biểu đồ nhiệt độ cho vùng gia nhiệt tới hạn trên trục ép cho thấy mức giảm đột ngột, rõ rệt và nhất thời là 20 độ, chính xác khi kẹp ép đóng lại. Nhiệt độ phục hồi ngay lập tức và vùng này sau đó được duy trì hoàn hảo. Sự sụp đổ nhiệt trong phần{2}} giây này không có thật; trục lăn lớn không thể làm mát nhanh như vậy. Đó là một bóng ma điện, một tiếng thì thầm giả ngắn gọn ở nhiệt độ thấp, hầu như luôn luôn do kết nối cặp nhiệt điện bị hỏng, không liên tục, mở ra trong thời gian ngắn dưới tác động cơ học và rung khi đóng máy ép.
Sự sụt giảm nhiệt độ ảo: Kết quả sai, không phải sự kiện làm mát thực sự
Trong máy ép trục lăn được gia nhiệt dùng để cán các mạch in linh hoạt, vật liệu tổng hợp hoặc các vật liệu chính xác khác, tính đồng nhất và ổn định về nhiệt độ là điều tối quan trọng. Vùng đột nhiên báo cáo mức giảm mạnh-thường là 10–30 độ -trong một phần của giây, trùng khớp chính xác với một sự kiện cơ học như đóng máy ép, tác dụng áp lực hoặc chuyển động của trục lăn, không thể là một hiện tượng làm mát vật lý thực sự. Khối lượng nhiệt của tấm thép hoặc nhôm quá lớn để có thể thay đổi nhiệt độ nhanh như vậy. Truyền nhiệt xảy ra trong vài giây hoặc vài phút, không phải mili giây.
Vì vậy, quan sát đượcchu kỳ ép giảm nhiệt độ không liên tục vùng trục lănlỗi hầu như luôn là lỗi đo lường, không phải lỗi quá trình. Bộ điều khiển đang nhận được tín hiệu thấp giả từ cặp nhiệt điện. Điều nguy hiểm là người điều khiển tin rằng khu vực này đang lạnh nên có thể phản ứng bằng cách cấp toàn bộ năng lượng cho máy sưởi. Sự bùng nổ nhiệt này, trong khi vùng thực sự ở nhiệt độ chính xác, có thể gây ra hiện tượng nhiệt độ thực sự tăng vọt sau đó. Việc vượt quá mức đó có thể làm hỏng lô sản phẩm (bằng cách làm tan chảy chất kết dính hoặc làm cong vênh màng mỏng) hoặc, trong trường hợp nghiêm trọng, làm hỏng trục lăn hoặc tấm nhả.
Nguyên nhân cốt lõi: Kết nối cặp nhiệt điện bị lỗi
Cặp nhiệt điện là một cảm biến nhiệt độ đơn giản, chắc chắn bao gồm hai dây kim loại khác nhau (ví dụ: Loại J: sắt-constantan hoặc Loại K: chromel-alumel) được hàn với nhau tại điểm nối đo. Mạch tạo ra tín hiệu điện áp-thấp, trở kháng thấp{6}}(thường là vài milivolt) thay đổi theo nhiệt độ có thể dự đoán được. Bộ điều khiển khuếch đại tín hiệu này và chuyển nó thành giá trị nhiệt độ.
Vì điện áp tín hiệu rất thấp nên mạch rất nhạy cảm với sự thay đổi điện trở. Mạch cặp nhiệt điện chỉ hoạt động chính xác khi đường dẫn điện từ cảm biến đến bộ điều khiển liên tục và có điện trở ổn định. Bất kỳ mạch hở gián đoạn nào-thậm chí mạch chỉ kéo dài vài mili giây-sẽ khiến bộ điều khiển nhìn thấy điện trở vô hạn, thường được hiểu là nhiệt độ rất thấp (thường là giá trị thấp nhất trong phạm vi của cảm biến, chẳng hạn như −50 độ hoặc độ không tuyệt đối, tùy thuộc vào thiết kế bộ điều khiển).
Các nguồn mở không liên tục phổ biến
| Nguồn | Sự miêu tả | Có khả năng kích hoạt |
|---|---|---|
| Dây cặp nhiệt điện bị nứt | Vết nứt chân tóc ở một trong hai dây kim loại khác nhau, thường ở điểm uốn cong hoặc căng | Rung, luân nhiệt, uốn |
| Thiết bị đầu cuối vít lỏng lẻo | Kết nối khối đầu cuối trong hộp nối đã bị lỏng theo thời gian | Cú sốc cơ học từ việc đóng cửa báo chí |
| Mối hàn bị gãy | Bên trong phích cắm đầu nối cặp nhiệt điện hoặc ở bảng đầu vào bộ điều khiển | Rung động, giãn nở nhiệt |
| Mối hàn bên trong bị hỏng | Bản thân mối nối đo được hàn có thể trở nên giòn và phát triển các vết nứt nhỏ- | Sự giãn nở và co lại nhiệt lặp đi lặp lại |
Việc đóng máy ép tạo ra một sóng xung kích cơ học riêng biệt truyền qua khung máy ép, trục lăn và các bộ phận kèm theo. Cú sốc này có thể tạm thời mở ra một kết nối cận biên. Sự sụt giảm giả tạo, lạnh lẽo là một tiếng kêu ngắn ngủi, thầm lặng của một kết nối điện bị đứt, một ánh sáng nhỏ bé nhấp nháy trong hệ thần kinh của cảm biến.
Quy trình chẩn đoán: Xác định vị trí lỗi không liên tục
Quy trình-từng{1}}từng bước sau đây được thực hiện với máy ép ở trạng thái{2}}an toàn, bị khóa. Nguồn điện cho mạch gia nhiệt bị ngắt, nhưng mạch đầu vào bộ điều khiển nhiệt độ và cặp nhiệt điện có thể vẫn được cấp nguồn (chỉ điện áp thấp) cho mục đích chẩn đoán.
Bước 1: Tái tạo lỗi trong điều kiện được kiểm soát
Mục đích là làm cho lỗi gián đoạn xảy ra có thể dự đoán được mà không cần thực hiện toàn bộ chu trình sản xuất. Khi bộ điều khiển được bật và hiển thị nhiệt độ của vùng nghi ngờ, các hành động sau sẽ được thực hiện:
Chạm vào thân cảm biến cặp nhiệt điệnnhẹ nhàng bằng một-công cụ không dẫn điện (tay cầm tuốc nơ vít bằng nhựa hoặc chốt bằng gỗ). Một cú chạm mạnh nhưng nhẹ mô phỏng cú sốc cơ học khi đóng máy ép.
Flex cáp cặp nhiệt điệngần đầu cảm biến và dọc theo chiều dài của nó đến hộp nối.
Nhẹ nhàng vặn vít khối thiết bị đầu cuốitrong hộp nối cho vùng đó.
Nếu nhiệt độ đọc trên bộ điều khiển nhấp nháy hoặc giảm xuống trong giây lát trong bất kỳ hành động nào trong số này thì vị trí lỗi sẽ được xác nhận.
Bước 2: Thắt chặt tất cả các kết nối thiết bị đầu cuối
Cách khắc phục đơn giản và phổ biến nhất là đầu vít bị lỏng. Tất cả các vít khối đầu cuối cho mạch cặp nhiệt điện nghi ngờ đều được siết chặt bằng tuốc nơ vít có kích thước phù hợp. Mô-men xoắn siết chặt phải ở mức vừa phải (thường là 0,5–0,8 N·m đối với các thiết bị đầu cuối nhỏ). Siết quá-có thể làm tuột sợi hoặc làm nát dây. Sau khi siết chặt, thử nghiệm gõ và lắc được lặp lại. Nếu nhấp nháy biến mất, lỗi đã được giải quyết.
Bước 3: Kiểm tra dây cặp nhiệt điện xem có hư hỏng vật lý không
Nếu việc siết chặt không hiệu quả, dây cặp nhiệt điện sẽ được kiểm tra bằng mắt dọc theo toàn bộ chiều dài của nó. Hãy tìm:
Các đoạn gấp khúc, uốn cong hoặc bị dập
Mài mòn nơi dây cọ xát với các cạnh kim loại
Sự đổi màu (dấu hiệu quá nóng)
Tấm chắn lỏng lẻo hoặc bị ăn mòn (đối với cặp nhiệt điện được che chắn)
Dây bị nứt có thể không nhìn thấy được bằng mắt thường. Trong những trường hợp như vậy, dây được uốn nhẹ trong khi quan sát bộ điều khiển. Sự sụt giảm tạm thời khi uốn một điểm cụ thể cho thấy có sự đứt gãy bên trong lớp cách nhiệt. Phần bị hỏng phải được cắt bỏ và nối lại-dây hoặc thay thế toàn bộ cáp.
Bước 4: Kiểm tra đầu nối cặp nhiệt điện (Nếu được sử dụng)
Nếu cặp nhiệt điện sử dụng đầu nối ngắt kết nối nhanh-(phích cắm và giắc cắm cặp nhiệt điện có kích thước-tiêu chuẩn hoặc thu nhỏ tiêu chuẩn), thì những điều sau đây sẽ được kiểm tra:
Các chân cắm và ổ cắm sạch sẽ, không bị oxy hóa
Các vít giữ trên phích cắm đã chặt
Các mối hàn bên trong (nơi dây gắn vào chân) không bị gãy
Lỗi thường gặp là gãy mối hàn bên trong phích cắm. Phích cắm được tháo rời (nếu có thể tái sử dụng) và các mối nối được-hàn lại. Đối với phích cắm đúc không có bộ phận có thể bảo trì được, toàn bộ cụm phích cắm-và-cáp sẽ được thay thế.
Bước 5: Thay thế cặp nhiệt điện nếu lỗi vẫn tiếp diễn
Nếu sau khi siết chặt và kiểm tra tất cả các kết nối mà tình trạng sụt giảm không liên tục vẫn tiếp tục xảy ra thì cặp nhiệt điện sẽ được thay thế. Mệt mỏi cơ học có thể gây ra vết nứt giòn ở mối hàn. Vết nứt này có thể không nhìn thấy được nhưng sẽ mở ra khi có rung động. Thay thế cặp nhiệt điện bằng một cảm biến mới đã được hiệu chỉnh cùng loại (đảm bảo phân cực chính xác) là giải pháp khắc phục dứt điểm. Cặp nhiệt điện là một bộ phận có chi phí-thấp so với chi phí của một lô sản phẩm bị hỏng hoặc thời gian ngừng hoạt động kéo dài.
Độ chính xác kỹ thuật: Tại sao mỏi cơ học gây ra hiện tượng mở không liên tục
Một điểm nối cặp nhiệt điện được hình thành bằng cách hàn hai dây kim loại khác nhau. Vùng hàn này khác biệt về mặt luyện kim với dây gốc. Dưới chu kỳ nhiệt lặp đi lặp lại (làm nóng và làm mát từ 180–200 độ xuống nhiệt độ phòng) và rung động cơ học từ chu trình ép, mối hàn có thể phát triển các vết nứt mỏi. Vết nứt có thể đóng lại ở trạng thái tĩnh (cho kết quả đọc chính xác) nhưng mở ra trong giây lát khi sóng xung kích truyền qua cảm biến. Đây là sự cố do mỏi cơ học cổ điển. Lỗi thường có thể xảy ra bằng cách dùng dụng cụ gõ nhẹ vào đầu cảm biến, như mô tả ở Bước 1.
Ngăn ngừa sự tái diễn: Thực tiễn tốt nhất về cài đặt
Khi lỗi cặp nhiệt điện gián đoạn đã được chẩn đoán và sửa chữa, các biện pháp sau đây sẽ làm giảm khả năng tái diễn:
Giảm căng thẳng: Cáp cặp nhiệt điện phải được cố định vào khung ép bằng kẹp giảm lực căng, ngăn lực kéo hoặc xoắn chạm tới đầu cảm biến hoặc khối đầu cuối.
Giảm thiểu những khúc cua sắc nét: Cáp phải được định tuyến với bán kính uốn cong ít nhất bằng 10 lần đường kính cáp.
Sử dụng cặp nhiệt điện có độ rung-cao: Đối với máy ép có tốc độ chu kỳ cao, cặp nhiệt điện có cáp bọc thép hoặc bộ giảm sức căng được gia cố được chọn.
Kiểm tra mô-men xoắn đầu cuối định kỳ: Tất cả các vít của khối đầu cuối đều được kiểm tra và- vặn lại trong quá trình bảo trì phòng ngừa theo lịch trình.
Kết luận: Trừ quỷ điện
Sự giảm nhiệt độ không liên tục trong một sự kiện báo chí cụ thể là một lỗi kết nối điện-cơ học cổ điển, một bóng ma được xua đuổi bằng cách kiểm tra vật lý cẩn thận và siết chặt mạch cảm biến. Sự sụt giảm mạnh, nhất thời trùng với thời điểm đóng cửa báo chí hầu như không bao giờ là một sự kiện hạ nhiệt thực sự; đó là kết quả sai từ kết nối cặp nhiệt điện mở ra trong thời gian ngắn do bị sốc hoặc rung. Chẩn đoán bao gồm gõ nhẹ, lắc lư và siết chặt các vít đầu cuối. Việc thay thế dây hoặc cảm biến bị hỏng sẽ mang lại giải pháp chữa trị vĩnh viễn.
Lỗi thoáng qua và khó hiểu nhất thường là lỗi dễ khắc phục nhất sau khi được tìm thấy. Trong thế giới máy ép trục lăn được làm nóng, nơi mà sự ổn định nhiệt độ là quan trọng nhất, cặp nhiệt điện thấp và các kết nối của nó xứng đáng được chú ý cẩn thận như phần mềm điều khiển phức tạp nhất. Một con ốc vít chặt và một sợi dây còn nguyên vẹn sẽ giúp bạn tránh xa bóng ma.
