Как контуры заземления сигнала термопары генерируют повторяющийся температурный шум

Помехи в контуре заземления — это уникальное явление, которое трудно--устранить помехи в сигнале в-проводке термопар на больших расстояниях. Несогласованный потенциал заземления между корпусом формы и шкафом контроля температуры приводит к появлению переменного блуждающего тока, наложенного на термоэлектрические сигналы уровня микровольт-. На производстве случаются неустойчивые скачки температуры, поскольку основная причина замыкания контура заземления не устраняется обслуживающим персоналом, неоднократно заменяющим термопары и фильтрующие модули. В этой статье описана логика формирования контура заземления, методы идентификации и стратегии полного устранения.

Механизм формирования контура заземления

Стальная рама горячеканальной формы соединена с заземляющим проводом оборудования литьевой машины, а шкаф контроля температуры имеет собственный заземляющий провод для распределения электроэнергии. Две клеммы заземления имеют небольшую разность потенциалов (0,1–0,5 В переменного тока) из-за дисбаланса нагрузки производственной сети. Если оплетка экрана термопары заземлена как на соединительной коробке пресс-формы, так и на клеммной колодке шкафа, между двумя отдельными потенциалами заземления образуется замкнутый проводящий контур. Металлический экранирующий слой имеет переменный циркулирующий ток, который вызывает дополнительный переменный милливольтовый шум во внутренних проводах термопары из сплава и вызывает случайное изменение температуры на ± 1 ~ 3 градуса без регулярной закономерности.

Три распространенные ситуации с помехами в контуре заземления:

1. Большие много-формы с жгутами проводов длиной более 8 метров для подключения к независимой литьевой машине и отдельным заземлением шкафа управления.

2. Несколько литьевых машин подключаются к одной шине заземления общего пользования. Колебания тока в сети приводят к разности потенциалов между заземлениями оборудования.

3. Горячеканальные формы с трубами водяного охлаждения, соединенными с подземными металлическими водопроводными трубами, что увеличивает паразитный потенциал заземления.

Действия по быстрой-диагностике неисправностей контура заземления на месте

1. Обратите внимание на правила колебания температуры: когда одновременно работают несколько зон нагрева, шум велик; при прогреве одной зоны нагрева шум небольшой; это не имеет никакого отношения к чистке или замене термопары.

2. Снимите один конец заземляющего провода экранирующей оплетки (только одноточечное-заземление шкафа); если температурные помехи полностью исчезают, наличие контура заземления подтверждается.

3. Используя мультиметр в режиме напряжения переменного тока, измерьте напряжение переменного тока между рамой формы и заземлением шкафа. Показание выше 0,05 В подтверждает разность потенциалов, создающую петлю.

Многоуровневые решения по устранению трудностей реализации

1. Базовое решение: одноточечное-заземление экранирующей оплетки термопары.

Подсоедините экранирующую металлическую оплетку к клемме заземления внутри шкафа контроля температуры; отрежьте все заземляющие контакты оплетки с распределительной коробкой формы, сталью формы или рамой машины. Это устраняет замкнутый контур паразитного тока, который является наиболее часто используемой стандартной спецификацией проводки для всех горячеканальных систем.

2. Возможность двойного заземления из-за неизбежной изоляции разности потенциалов.

Если технологический проект требует заземления экрана со стороны пресс-формы, установите изолированные модули преобразователей сигналов между удлинительными проводами и каналами шкафа, чтобы прервать передачу паразитного постоянного/переменного тока, сохраняя при этом передачу сигнала температуры. Шкаф управления снабжен независимым изолированным источником питания, чтобы избежать помех от колебаний потенциала заземления сети.

3. Оптимизация заземления электросети завода.

Заземляющая шина всего оборудования для литья под давлением и шкафов контроля температуры объединена с одной основной опорой заземления с низким сопротивлением. Разделите проводку заземления питания и заземления слабого тока, чтобы избежать загрязнения потенциала заземления сигнала током силовой нагрузки. Добавьте индукторы фильтра помех заземления к входу питания горячеканального оборудования, чтобы минимизировать разницу потенциалов переменного тока между заземлениями оборудования.

Технические характеристики, запрещающие проводку во избежание повторения контуров заземления
• Запрещается наматывать защитную оплетку термопары на стальные винты формы и корпус машины для заземления;
• Не прикрепляйте защитную оплетку к металлическим соединениям труб охлаждающей воды, кронштейнам гидропровода и другим вспомогательным металлоконструкциям.
• В многоканальных интегрированных распределительных коробках все экранирующие оплетки каналов должны быть подключены к одной заземляющей клемме внутри коробки, а не разбросанным многоточечным-точечным заземлением на пластине формы.

Дополнительная совместимость с защитой от-помех

Кроме того, после разрыва контура заземления остаточные электромагнитные помехи дополнительно подавляются с помощью удлинительных проводов с двойным -слоем экранирования и модулей фильтров микросигналов, а кривые измерения температуры термопары полностью стабилизируются в пределах диапазона колебаний ±0,5 градуса.