Разводни разводник и челик за млазнице производе линеарно термичко ширење када се загреју од собне температуре до температуре калупа, стварајући променљиве празнине између сензорских глава термоелемената и мерних равни. Овај динамички контактни јаз се стално мења са порастом и падом температуре, што доводи до променљивог температурног померања који се не може поправити једном калибрацијом хладног-стања. Овај чланак анализира правила промене експанзионог зазора и структурна решења еластичне компензације.
Механизам формирања јаза термичке експанзије
Х13 коефицијент линеарне експанзије челичног врућег челика: 11,8×10⁻⁶ / степен; када се загреје од 25 степени до 380 степени, мерна раван колектора се шири ка споља за 0,3 ~ 0,6 мм. Термопарови са равном главом- фиксирани обичном једном опругом биће чврсто компримовани на собној температури, али након проширења челика, предоптерећење опруге се смањује, формирајући мале ваздушне празнине између равне главе и мерне равни, повећавајући топлотни отпор и стварајући негативан температурни помак од 0,8~1,5 степени на производној температури. Прави термопарови сонде имају мањи зазор радијалног ширења, али аксијално ширење млазнице ће повући врх сонде од дна мерне рупе, такође стварајући кашњење у преносу топлоте.
Две фазе циклуса промене контактног зазора
1. Фаза загревања (25 степени → температура калупа): Челик са врућим клизачем се шири ка споља, предоптерећење опруге се постепено смањује, контактни размак се повећава, очитавање температуре се спушта ниже и заостајање постаје очигледно.
2. Фаза хлађења (температура обликовања → 25 степени): челик се скупља, преднапрезање опруге се опоравља, контактни зазор нестаје, мерење температуре се враћа на калибрисану вредност у хладном- стању.
Овај динамички променљиви помак је разлог зашто многи термопарови показују тачна очитавања током калибрације хладног калупа, али континуирано померање након загревања до производне температуре.
Шеме оптимизације структуре еластичне компензације
1. Композитна компресиона опруга са више-таласима против-експанзије за равне-термопарове
Замените једноцилиндричне опруге наслаганим опругама у облику таласа-, које одржавају стабилну силу преднапрезања чак и након експанзијског померања челика од 0,5 мм, елиминишући променљиве контактне празнине изазване деформацијом термичког ширења. Ова структура је стандардна за 24-часовну континуалну масовну производњу вишеструких мерних места.
2. Корак{1}}тип дубоке слепе мерне рупе за равне сонде
Резервишите додатну аксијалну дубину од 0,4~0,6 мм на дну мерне рупе да бисте компензовали аксијално термичко ширење млазнице; врх сонде и даље чврсто пристаје на дно рупе након истезања челика, избегавајући размаке за раздвајање.
3. Плутајуће седиште за закључавање термоелемента
Дизајнирајте покретну пливајућу основу навоја за термоелементе сонде млазнице; база може благо да клизи аксијално да би се померило померање експанзије млазнице, увек држећи врх сонде у блиском контакту са дном мерне рупе без повлачења.
4. Танка бакарна топлотно проводљива еластична чаура за мерење компензације зазора рупа
За стандардне фиксне мерне рупе без плутајуће структуре, уградите танку бакарну еластичну чауру између омотача сонде и унутрашњег зида рупе; еластична деформација бакарне навлаке апсорбује радијални експанзиони зазор, одржавајући пуни ободни топлотни контакт.
Метода подешавања компензације процеса за постојеће калупе без структурних модификација
За готове калупе који не могу да прераде структуру мерних рупа, забележите фиксну разлику температурног померања између хладног стања и производне температуре током почетног испитивања калупа, подесите сегментирану компензацију температурног померања на контролеру: повећајте вредност компензације канала за 1~1,5 степени након загревања на производну температуру да бисте спречили померање изазвано празнинама у контакту за експанзију. Сваком тромесечном калибрацијом поново проверавајте вредност померања у врућем- стању да бисте ажурирали параметре компензације како опруга стари и слаби током времена.
Стандардни предлог дизајна за нове калупе за вруће воде
Током дизајна колектора и млазница, израчунајте померање топлотног ширења челика према максималној радној температури, резервишите додатак за компензацију за мерење дубине рупе и простора за уградњу опруге и усвојите пливајућу контактну структуру са таласастом композитном опругом за све мерне тачке са равним{0}}главама како бисте суштински елиминисали сметње динамичког експанзионог зазора.
