Step 1
首先在5分钟内自我检查
如果存在以下两项或多项,则当前的温度测量方法和设备状态很可能出现“隐形偏差”。
- 热电偶长时间未更换或经常断线
- 质量根据工件放置在炉内“哪个位置”而变化
- 仪器的温度显示稳定,但仍然发生故障。
- 即使您更改PID设置,鸭舌帽也不适合
- 门的填充物损坏或容易进入外部空气
- 从未进行过温度分布测量 (TUS)
Step 2
容易忽视的三个事实
炉内温控最危险的方面是仅仅相信“控制容器的”显示值“。
①显示温度 ≠ 工件温度
控制仅监测“传感器尖端的温度”。实际产品温度会因工件的材质、尺寸和数量而异。
② 炉内一定会有“温度不均”
只测量一点,注意不到加热器附近和门附近的温差。为了消除质量的差异,有必要掌握“空间”而不是“点”。
③ 传感器是“消耗品”
当热电偶持续暴露在高温下时,电动势将因热劣化而逐渐偏离。它不是“好的,因为它没有断开连接”。
致希望了解温度控制及调节器工作原理的读者
在分析温度不稳定的原因之前,如果先了解调节器以及PID控制的基本原理,控制就更容易区分是设置问题还是设备本身的问题。
Step 3
温度波动的主要原因
故障的原因大致分为三种。请确认有没有线索。
Step 3
温度波动10的主要原因
炉温不稳定的原因是测量系统(例如传感器)出现故障。
如果我们从设备系统(例如加热器和控制)以及环境系统(例如工件和操作)的角度来考虑,
这样更容易找出原因。
【A】传感器测量问题
-
1. 热电偶的劣化和寿命:当在高温环境下长时间使用时,热电偶的特性会发生变化。
显示温度可能低于或高于实际温度。
即使电线没有断裂,测量结果也可能不准确。 -
2. 传感器安装位置和插入深度:如果传感器离加热器太近或离工件太远,
控制容器看到的温度和你实际想要控制的温度是有区别的。
你还需要检查插入深度和安装状况。
[B] 设备和控制问题
-
3.加热器的老化:如果因加热器的老化或部分断线而使加热能力发生变化,
炉内可能会出现温度不均或难以达到目标温度。 -
4.隔热材料劣化:如果隔热性能下降,热量容易流失到外部,
升温需要时间,或难以维持设定温度。 -
5. PID设定值不匹配:由于设备老化和工作条件变化,
您之前设置的 PID参数可能不再与当前设备特性相匹配。
这有时会导致追猎或超出。 -
6. 热容量和载荷条件的变化:当工件的数量、材料和装载方式发生变化时,
从炉子中移除的热量和温度响应将会发生变化。
即使采用与之前相同的控制设置,温度也可能变得不稳定。
【C】操作和环境问题
-
7.工件的量和配置:如果工件的投入量和配置发生变化,热传递方式和炉内热平衡也会发生变化。
即使是相同的设定,也可能因放置场所不同而产生品质差异。 -
8.门的开闭、外部空气流入:通过门的开闭,外部空气进入炉内,
温度会暂时下降。
开关频率较高时或恢复前进入下一道工序时,
温度变动会变大。 -
9.周围环境、干扰的变化:根据外部气温、换气、冷却条件等的变化,炉的热平衡会发生变化,
即使设定相同,温度响应也可能发生变化。 -
10.炉内的温度分布:炉内并非所有地方的温度都相同,
根据加热器的位置、隔热状态、空气和气氛的流动等会产生温度差。
只测量一点的话,可能会忽略这样的温度不均。
Step 4
具体的解决方案和推荐的测量仪器
隔离原因的基础知识
不要立即进行 PID 设置或更换设备,按以下顺序检查将有助于更准确地找出原因:“测量值是否正确?”、“炉内温度是否有变化?”以及“设备或控制条件是否有任何变化?”
即使你知道原因,但如果你不确定“如何解决”,引入适合你应用的专用测量和控制设备可以快速解决问题。
| 现场的烦恼 | CHINO解决方案 (产品) | 部署优势 |
|---|---|---|
| 传感器容易老化、断线 在高温、腐蚀环境下精度下降 |
固体封装热电偶(铠装热电偶) | 保护管内高密度填充无机绝缘物。即使在恶劣的环境中也能保持较长的使用寿命,最大限度地减少精度偏差。 |
| 想知道工件本身的温度 看不见炉内的温度不均 |
热成像测量装置 (热成像仪) | 将炉内和工件捕捉为非接触的“表面 (图像) ”。一眼就能知道哪里热,哪里冷。 |
| 执行温度分布测定 (TUS) 同时管理多个数据 |
无纸化记录仪和数据记录器 | 同时连接多个热电偶。支持严格的热处理标准,如AMS2750,可自动记录和分析测量数据。 |
了解更多关于控制
FAQ
常见问题
如果调整PID后没有改善,应该看什么?
首先,我们怀疑问题可能出在控制以外的其他因素上。请检查是否存在以下情况:热电偶本身老化(建议更换为固体封装)、加热丝断裂以及门封条老化。
什么时候需要温度分布测量?
在感到“工件放置的地方质量会发生变化”时、更换加热器、隔热材料后、或定期进行质量保证 (TUS要求等) 时实施。
Next Step
从查明原因到解决,请咨询CHINO。
即使您目前还处于“我不知道原因是什么”或“我不确定是应该升级设备还是更换传感器”的阶段,也完全没问题。我们的专业技术人员会询问您炉子的规格和运行情况,并提出最佳解决方案。