چرا رسانایی حرارتی فولاد قالب بر خواندن ترموکوپل تأثیر می گذارد؟

هدایت حرارتی فولاد قالب اطراف سوراخ نصب ترموکوپل تأثیر مستقیمی بر خواندن دما و پایداری حلقه کنترل دارد. فولادهای با رسانایی بالا (مانند P20، H13 یا آلیاژهای مس) گرما را به سرعت انتقال می دهند، به این معنی که نوک ترموکوپل به سرعت تغییرات بخاری یا ذوب را دنبال می کند. فولادهای با رسانایی پایین (مثلاً فولادهای ابزار با محتوای آلیاژی بالا) تاخیر حرارتی ایجاد می‌کنند و باعث می‌شوند سنسور به تغییرات دما کندتر پاسخ دهد. اگر کنترل کننده سعی کند به طور تهاجمی جبران کند، این تاخیر می تواند منجر به بیش از حد شود. مهمتر از آن، وجود سوراخ ترموکوپل جریان گرمای موضعی را تغییر می‌دهد{10}}به‌عنوان یک مانع حرارتی عمل می‌کند، به‌ویژه اگر سوراخ بزرگ‌تر باشد یا شکاف هوا وجود داشته باشد. فولاد اطراف سوراخ کندتر از مواد توده سرد می شود زیرا سوراخ به عنوان یک عایق عمل می کند. ترموکوپل دمای فلز اطراف را اندازه‌گیری می‌کند، اما اگر سوراخ در موقعیت بهینه قرار نگیرد، ممکن است آن فلز با کانال مذاب در دمای یکسان نباشد. بنابراین، نفوذ حرارتی فولاد تعیین می کند که خواندن ترموکوپل چقدر با دمای مذاب واقعی همبستگی دارد. برای قالب هایی با هدایت حرارتی بالا، قرار دادن سنسور کمی دورتر از بخاری قابل قبول است. برای مواد با رسانایی پایین، سنسور باید تا حد امکان به گرمکن نزدیک باشد. یکی دیگر از اثرات مرتبط، فرورفتن حرارت است{16}}اگر سوراخ نصب ترموکوپل در نزدیکی کانال خنک کننده باشد، سنسور دمای خنک‌تری را اندازه‌گیری می‌کند و باعث می‌شود کنترل‌کننده منطقه را بیش از حد گرم کند. این یک خطای رایج طراحی است. برای کاهش، سازندگان اغلب موقعیت ترموکوپل را در طراحی قالب مشخص می‌کنند و نیاز به اندازه‌گیری دقیق مذاب را با محدودیت‌های عملی ماشین‌کاری متعادل می‌کنند. مواد غلاف ترموکوپل نیز اهمیت دارد-اینکونل رسانایی حرارتی کمتری نسبت به مس دارد، اما از فولاد ضد زنگ بالاتر است، بنابراین خود غلاف به عنوان یک مقاومت حرارتی عمل می‌کند. استفاده از غلاف با دیواره نازک و رسانایی حرارتی بالا (مانند مس، اما فقط در محیط های غیر خورنده) می تواند پاسخ را بهبود بخشد. در شرایط مقاوم سازی، اگر کنترل کند یا آفست را تجربه کردید، در نظر بگیرید که آیا فولاد قالب با طرح اصلی متفاوت است یا خیر. تنظیم پارامترهای PID می‌تواند تا حدودی تفاوت‌های هدایت حرارتی را جبران کند، اما در حالت ایده‌آل، ترموکوپل باید در مکانی نصب شود که تأثیر خواص حرارتی فولاد اطراف را به حداقل برساند. درک این فعل و انفعال به مهندسان کمک می کند تا در طول طراحی قالب و هنگام عیب یابی انحرافات دما مداوم تصمیم گیری کنند.