حلقه زمینی در سیستم های دونده داغ چیست؟

در یک سیستم دونده داغ، "حلقه زمین" به پدیده ای اطلاق می شود که در آن اختلاف پتانسیل بین چندین نقطه اتصال زمین باعث ایجاد یک مدار بسته در سیم کشی زمین می شود و در نتیجه تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می کند. این تداخل مستقیماً بر پایداری سیستم کنترل دمای دونده داغ تأثیر می گذارد و به صورت نوسانات دما، تنظیم غیرعادی PID یا حتی خاموش شدن سیستم کاذب ظاهر می شود. این مسئله به‌ویژه در سیستم‌های پیچیده شامل حفره‌های متعدد و کنترل دمای چند ناحیه‌ای بسیار مهم است.

1. چرا سیستم های دونده داغ به حلقه های زمین حساس هستند؟

سیستم‌های دونده داغ معمولاً دارای ویژگی‌های زیر هستند که آنها را مستعد مشکلات حلقه زمین می‌کند:

ساختار زمینی چند نقطه ای:

یک سیستم دونده داغ اغلب شامل اجزای متعددی است-مانند دستگاه قالب‌گیری تزریق، واحد کنترل دما، بدنه قالب و عناصر گرمایش منیفولد-که هر کدام ممکن است به‌طور مستقل از طریق منبع تغذیه، قاب دستگاه یا سیستم خنک‌کننده خود به زمین متصل شوند و در نتیجه چندین نقطه اتصال زمین متمایز ایجاد شود.

انتقال سیگنال از راه دور:

ترموکوپل‌ها و کابل‌های گرمایشی که واحد کنترل دما را به نازل‌های داغ متصل می‌کنند، اغلب چندین متر طول دارند. اگر لایه‌های محافظ این کابل‌ها در دو انتها به زمین متصل شوند، می‌توانند به طور موثر یک آنتن حلقه‌ای بزرگ نسبت به زمین ایجاد کنند و در نتیجه تداخل میدان مغناطیسی را در فرکانس خط برق دریافت کنند.

الزامات اندازه‌گیری دقیق{{0}:

سیگنال های ترموکوپل در سطح میلی ولت کار می کنند. در نتیجه، حتی یک ولتاژ ناچیز القا شده می تواند منجر به انحراف اندازه گیری 1± تا 3 درجه شود که منجر به کنترل دما ناپایدار می شود.

تظاهرات معمولی: یک مشتری مشاهده کرد که دما در منطقه 3 به طور مداوم 2 درجه بالاتر از حد انتظار بود. عیب یابی نشان داد که واحد کنترل دما و کابینت قالب به طور جداگانه به زمین متصل شدند. اختلاف پتانسیل 0.8 ولتی بین این دو نقطه وجود داشت و جریانی در گردش ایجاد می کرد که با خطوط سیگنال تداخل داشت.

2. چگونه می توان وجود تداخل حلقه زمین را تشخیص داد؟ برای قضاوت اولیه می توان از پدیده های زیر استفاده کرد:

Detection Recommendation: Use a true RMS multimeter to measure the AC voltage between different grounding points. If >1 ولت AC، تفاوت پتانسیل قابل توجهی وجود دارد.

3. روش هسته برای حل حلقه های زمینی دونده داغ

روش 1: زمین-تک نقطه (توصیه می شود)|نقاط اتصال زمین کل سیستم دونده داغ (شامل جعبه کنترل دما و قالب) را به همان پایه زمین متصل کنید و مسیر اختلاف پتانسیل بین چندین نقطه را قطع کنید.

نکات کلیدی عملیاتی:

روش 1: ترمینال اتصال زمین جعبه کنترل دما را با استفاده از یک کابل{1}}کم به نقطه اتصال زمین کابینت قالب متصل کنید.

2: فلنج های عایق را برای جداسازی سایر مسیرهای اتصال به زمین در سمت قالب (مانند لوله های آب خنک کننده) نصب کنید.

3: لایه محافظ خط سیگنال را فقط در انتهای جعبه کنترل دما زمین کنید و انتهای دیگر را معلق بگذارید.

روش 2: جداسازی سیگنال

یک تقویت کننده ایزولاسیون یا ماژول جداسازی اپتوکوپلر را به ترموکوپل یا مدار کنترل گرمایش اضافه کنید تا جریان حلقه زمین را به طور فیزیکی قطع کنید و در عین حال انتقال سیگنال را حفظ کنید.

سناریوهای قابل اجرا: کارخانه‌های قدیمی‌تر یا سیستم‌های قالب مشترک که در آن‌ها اتصال زمین تک نقطه‌ای امکان‌پذیر نیست.

روش 3: سیم کشی و محافظ بهینه شده

از کابل‌های دو-حفاظ دار استفاده کنید که لایه بیرونی به زمین و لایه داخلی به زمین سیگنال در یک انتها متصل است.

خطوط سیگنال و خطوط برق باید در سینی‌های کابل مجزا قرار گیرند و در صورت تلاقی آنها به طور عمود بر یکدیگر عبور کنند.

مسیر سیگنال را کوتاه کنید و ناحیه حلقه را کاهش دهید.

نتایج تجربی: یک کارخانه قالب‌سازی لوازم خانگی، از طریق اصلاح «{0}}زمین‌کردن تک نقطه‌ای + یک-زمین‌کردن تک‌نقطه‌ای لایه محافظ»، نوسان دما را از 3.5 ± درجه به 0.8 ± درجه کاهش داد و میزان ضایعات را تا 40 درصد کاهش داد.

نتایج مثال: 4. توصیه های طراحی پیشگیرانه

برای سیستم های جدید ساخته شده، استفاده از کابینت های کنترل دما متمرکز با طرح زمین یکپارچه را در اولویت قرار دهید.

در مرحله طراحی قالب، فضایی را برای شینه اتصال به زمین ذخیره کنید تا یکپارچگی آینده تسهیل شود.

به طور دوره ای اختلاف پتانسیل بین نقاط مختلف زمین را بررسی کنید. هر شش ماه یک بار توصیه می شود.

توجه: هرگز نقاط اتصال زمین را به نام "ایمنی" خودسرانه اضافه نکنید. زمین نامناسب خطرناک تر از نداشتن زمین است.