Cómo la corriente de fuga de la bobina de calentamiento del canal caliente interfiere con las señales de termopar

La corriente de fuga de bobinas de calentamiento de canal caliente obsoletas o defectuosas es una fuente oculta de interferencia electromagnética que a menudo se pasa por alto. El aislamiento dañado de la bobina de calentamiento crea una corriente de fuga alterna que corre a través de los múltiples marcos de moldes de acero, creando campos magnéticos alternos dispersos que distorsionan las señales de nivel de microvoltios del termopar, provocando saltos de temperatura impredecibles y alarmas engañosas de temperatura alta/baja. El ensayo considera los caminos de generación de interferencias y las soluciones de eliminación total del aislamiento.

Mecanismo de formación de interferencias de corriente de fuga. El cable de resistencia está aislado del acero del molde en las bobinas de calentamiento envueltas alrededor de los núcleos metálicos del colector y de la boquilla mediante aislamiento de mica. El horneado a alta temperatura-a largo plazo, la corrosión de los gases volátiles del plástico y el aislamiento de mica de la bobina de extrusión mecánica provocarán una fuga de corriente que fluirá hacia el marco de acero del molde conectado a tierra. El metal del molde cargado funciona como un enorme cuerpo de radiación conductora, que genera campos magnéticos alternos de baja-frecuencia que rodean todos los puntos de medición de termopares y mazos de cables circundantes. Los cables de extensión sin blindaje y las vainas blindadas de los termopares captan este flujo magnético perdido, produciendo señales espurias adicionales de milivoltios que se superponen al potencial termoeléctrico efectivo. Las lecturas de temperatura en el controlador se vuelven desordenadas. A medida que el daño al aislamiento de la bobina se vuelve más severo, la amplitud de la interferencia aumenta con un marcado aumento después del calentamiento del inicio del molde y una disminución después del apagado del enfriamiento.

Tres fenómenos de falla comunes de interferencia de fuga del serpentín de calentamiento

1. La fluctuación de temperatura está relacionada con el ciclo de energía del serpentín de calentamiento: los saltos de temperatura ocurren exactamente cuando el controlador enciende la energía de calefacción a la zona de calefacción, se producen lecturas estables cuando se apaga la energía de calefacción.

2. La interferencia desaparece temporalmente después de cortar el suministro de energía del serpentín de calentamiento que funciona mal. Después de cerrar la zona de la bobina con fugas, todas las señales del termopar se vuelven suaves y estables.

3. La comparación de la sonda de contacto infrarroja muestra una compensación fija entre la lectura del termopar del controlador y la temperatura real del metal; la amplitud de la compensación varía a medida que el porcentaje de potencia de calentamiento aumenta y disminuye.

Procedimiento de solución de problemas paso a paso para confirmar la interferencia de la bobina con fugas.

Paso 1: Registre la curva de salto de temperatura aberrante de la zona del termopar perturbada; Apague la alimentación de las diferentes zonas de calefacción una a una y controle la recuperación de la señal. Si apaga una zona particular de la bobina y el desorden de temperatura desaparece, esa bobina tiene un problema de fuga de aislamiento.

Paso 2: utilizando un probador de resistencia de aislamiento, mida la resistencia de la bobina calefactora entre el cable de resistencia y el acero del colector. Si el valor es inferior a 100 M Ω, el aislamiento de la bobina se ha roto y está generando corriente de fuga.

3.1.3. Paso 3: El efecto del estado de conexión a tierra de la trenza protectora del termopar-falla de la conexión a tierra de un solo-punto aumentaría en gran medida la interferencia del campo magnético de fuga.

Soluciones de eliminación-de doble capa. Repare la fuente de la fuga y mejore el aislamiento antiinterferencias del termopar.

1. Reparación de origen (solución básica): Reemplace el serpentín de calentamiento defectuoso con fugas; volver a aplicar pintura aislante para altas temperaturas en las ranuras de montaje de las bobinas del colector para evitar fallas recurrentes de aislamiento en las bobinas nuevas. Para evitar que el gas corrosivo exacerbe la degradación del aislamiento, limpie los depósitos de carbón de las superficies de la bobina.

2. Optimización del aislamiento de la señal del termopar: lámina de doble capa mejorada + cables de extensión trenzados completamente aislados. Aplique estrictamente la conexión a tierra de un solo extremo de la trenza de blindaje en el gabinete del controlador; prohíba la conexión a tierra de doble extremo que produzca corriente de bucle de tierra. Mantenga las líneas de cables de señal del termopar separadas de los cables de la bobina calefactora con una distancia mínima de 20 cm, utilice un diseño transversal vertical en lugar de un tendido paralelo. Instale módulos de filtro de señal de termopar dedicados en la caja de conexiones del molde para absorber el desorden inducido debido a la corriente de fuga de baja frecuencia. Inserte juntas aislantes entre la funda blindada del termopar y el acero del colector para evitar la transferencia de corriente parásita al tubo exterior del sensor por parte del metal conductor del molde.

Inspección preventiva periódica para que no haya problemas de interferencias con fugas. La resistencia de aislamiento del serpentín calefactor se prueba cada dos meses durante el mantenimiento del molde. La resistencia por debajo de 200 MΩ se reemplaza de antemano antes de que aparezca la interferencia de fuga. La limpieza regular de los depósitos de carbón de la superficie de la bobina de calentamiento retarda la degradación por corrosión del aislamiento y, por lo tanto, reduce el riesgo de generación de corriente de fuga y la consiguiente distorsión de la señal del termopar.