Τα σήματα θερμοστοιχείου μπορούν να μεταφερθούν σε μια περιστρεφόμενη ηλεκτρική διεπαφή, αλλά μια επιτυχημένη δοκιμή συνέχειας δεν αποδεικνύει ότι η μέτρηση θερμοκρασίας που προκύπτει είναι ακριβής. Ο κύριος κίνδυνος δεν είναι απλώς η απώλεια ενός καλωδίου. Ένα θερμοστοιχείο παράγει μια μικρή θερμοηλεκτρική τάση και πρόσθετες μεταβάσεις υλικού σε έναν δακτύλιο ολίσθησης μπορεί να επηρεάσουν αυτήν την τάση όταν οι σύνδεσμοι σύνδεσης βρίσκονται σε διαφορετικές θερμοκρασίες. Το σφάλμα μπορεί να εμφανιστεί μόνο αφού το μηχάνημα ζεσταθεί ή φτάσει στην ταχύτητα λειτουργίας.
Για έναν περιστρεφόμενο άξονα, ένα τύμπανο θερμαντήρα, έναν άξονα δοκιμής ή ένα συγκρότημα φρένων με όργανα, το πρακτικό ερώτημα μηχανικής είναι επομένως:πού εγκαθίσταται η αναφορά θερμοστοιχείου, τι διασχίζει το όριο ρότορα προς στάτορα και πώς θα επαληθευτεί η πλήρης μέτρηση κατά την περιστροφή;Αυτός ο οδηγός συγκρίνει την άμεση μετάδοση θερμοστοιχείου με τη ρύθμιση στην περιστρεφόμενη πλευρά και, στη συνέχεια, αναπτύσσει μια ανασκόπηση καλωδίωσης, μια μέθοδο προϋπολογισμού σφάλματος και ένα σχέδιο δυναμικής αποδοχής. Δεν είναι ισχυρισμός ότι κάθε δακτύλιος ολίσθησης γενικής χρήσης είναι κατάλληλος για μέτρηση θερμοστοιχείου.
Γιατί ένα κανάλι θερμοστοιχείου διαφέρει από ένα συνηθισμένο αναλογικό κανάλι
Ένα θερμοστοιχείο σχηματίζεται από δύο ανόμοια αγώγιμα υλικά, όπως τα κράματα που χρησιμοποιούνται σε έναν αισθητήρα τύπου Κ ή τύπου Τ. Το όργανο μέτρησης ερμηνεύει μια τάση που σχετίζεται με τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ της διασταύρωσης ανίχνευσης και μιας διασταύρωσης αναφοράς. Πρέπει επίσης να λαμβάνει υπόψη τη θερμοκρασία αναφοράς, συνήθως μέσω της αντιστάθμισης ψυχρής διασταύρωσης (CJC). Η έξοδος του θερμοστοιχείου είναι μη γραμμική, επομένως η μετατροπή από τάση σε θερμοκρασία θα πρέπει να χρησιμοποιεί τη σχετική ανά τύπο σχέση αναφοράς αντί για έναν σταθερό πολλαπλασιαστή σε όλο το εύρος μέτρησης.
Ένας δακτύλιος ολίσθησης εισάγει επιπλέον διασυνδέσεις υλικού μεταξύ του αισθητήρα και του στατικού οργάνου. Αυτά μπορεί να περιλαμβάνουν συνδέσεις θερμοστοιχείου από κράμα προς τερματικό, εσωτερικούς αγωγούς, υλικά βούρτσας και δακτυλίου, συνδέσμους και καλώδια εισόδου χαλκού. Ονόμος των ενδιάμεσων μετάλλωνεξηγεί γιατί η προσθήκη άλλου μετάλλου δεν δημιουργεί αυτόματα καθαρό σφάλμα όταν οι πρόσθετοι σύνδεσμοι βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία. Αλλά δεν επιτρέπει τη μεταχείριση ενός μη ισοθερμικού περιστρεφόμενου συγκροτήματος ως ηλεκτρικά διαφανές σε ένα θερμοστοιχείο.
Εάν τα δύο άκρα μιας μετάπτωσης ανόμοιου μετάλλου αντιμετωπίζουν διαφορετικές θερμικές συνθήκες, η προστιθέμενη θερμοηλεκτρική τάση μπορεί να ερμηνευτεί από το όργανο μέτρησης ως αλλαγή θερμοκρασίας. Η θέρμανση μπορεί να προέλθει από την τριβή επαφής, τα ρουλεμάν, τα παρακείμενα κυκλώματα ισχύος, την ίδια τη διαδικασία ή ένα ζεστό περίβλημα. Οι εξειδικευμένοι προμηθευτές οργάνων προειδοποιούν ρητά για τις διαβαθμίσεις θερμοκρασίας στα κυκλώματα θερμοζεύγους ολισθαίνοντα δακτυλίου και προσφέρουν ρύθμιση της περιστρεφόμενης πλευράς για τη διαχείριση αυτού του κινδύνου.
Αυτή η διάκριση διαχωρίζει αυτό το καθήκον από το γενικόΔοκιμή αντίστασης επαφής δακτυλίου ολίσθησης. Η σταθερότητα της επαφής έχει σημασία, αλλά μια κατά τα άλλα υγιής αγώγιμη διαδρομή μπορεί να παράγει μια μετατόπιση θερμικής μέτρησης εάν δεν ελέγχονται οι θερμοηλεκτρικές ενώσεις της.
Σχεδιάστε το πλήρες όριο μέτρησης πριν επιλέξετε μια μέθοδο καλωδίωσης
Αντιστοιχίστε την εγκατεστημένη διάταξη από το αισθητήριο άκρο στην εμφανιζόμενη θερμοκρασία. Προσδιορίστε τουλάχιστον τον σταθερό ελεγκτή ή το DAQ, το σταθερό καλώδιο και τον τερματισμό, τους ακροδέκτες του στάτη, το συγκρότημα επαφών, τους τερματισμούς ρότορα, το περιστρεφόμενο καλώδιο και τη διασταύρωση μέτρησης θερμοστοιχείου. Η τοποθέτηση και οι κοντινές πηγές θερμότητας πρέπει να αποτελούν μέρος αυτού του σχεδίου. Συμπεριλάβετε οποιαδήποτε παροχή θερμαντήρα, κίνηση κινητήρα, κωδικοποιητή ή ψηφιακή επικοινωνία που μοιράζεται το ίδιο περιστρεφόμενο συγκρότημα.
| Στοιχείο διεπαφής | Πληροφορίες για τεκμηρίωση | Γιατί έχει σημασία |
|---|---|---|
| Θερμοστοιχείο και θερμή διασταύρωση | Τύπος, στυλ διασταύρωσης, τοποθεσία, εύρος λειτουργίας, απαιτούμενη ακρίβεια | Καθορίζει τη φυσική μέτρησης και το αποδεκτό σφάλμα |
| Περιστρεφόμενο καλώδιο και σύνδεση | Τύπος κράματος/προέκτασης, πολικότητα, υλικά συνδετήρα, θερμοκρασία μετάβασης | Προσδιορίζει την πρώτη πιθανή ακούσια διασταύρωση αναφοράς |
| Περιστροφική ηλεκτρική διαδρομή | Αφιερωμένο ζεύγος καναλιών, κατασκευή επαφών, κοντινές διαδρομές ισχύος, κίνηση | Προσδιορίζει τις μηχανικές και θερμικές επιδράσεις στην τάση χαμηλής στάθμης |
| Σταθερός τερματισμός | Υλικά καλωδίων, μπλοκ ακροδεκτών, θερμοκρασία συνδετήρα, διαδρομή θωράκισης | Καθορίζει ποιες πρόσθετες συνδέσεις προηγούνται του οργάνου μέτρησης |
| DAQ και αναφορά | Ρύθμιση τύπου θερμοστοιχείου, θέση CJC, σύνθετη αντίσταση εισόδου, ρυθμίσεις λήψης | Καθορίζει ποια θερμοκρασία διασταύρωσης αντισταθμίζει το όργανο |
| Άλλες περιστροφικές υπηρεσίες | Ισχύς θερμαντήρα, κινητήρες, γειώσεις, επικοινωνίες, μηχανική απόσταση | Αποκαλύπτει παρεμβολές και συνθήκες θέρμανσης που επηρεάζουν τον αισθητήρα |
Μην συνδέετε την επιστροφή θερμοστοιχείου σε μια βολική επιστροφή ρεύματος απλώς για να σώσετε ένα κανάλι. Τα θερμοστοιχεία συνήθως μετρώνται ως ένα καθορισμένο διαφορικό ζεύγος σύμφωνα με τις απαιτήσεις γείωσης και απομόνωσης της μονάδας εισόδου. Η πραγματική διάταξη εξαρτάται από τη διασταύρωση του αισθητήρα (γειωμένη, μη γειωμένη ή εκτεθειμένη), την ικανότητα κοινής λειτουργίας DAQ και το σχέδιο γείωσης του συστήματος. Η προστατευτική γείωση, η θωράκιση καλωδίου και το αρνητικό καλώδιο θερμοστοιχείου δεν γίνονται ισοδύναμα απλώς και μόνο επειδή μοιράζονται ένα περίβλημα μηχανής.
Απευθείας μετάδοση ή ρύθμιση στον ρότορα;
Υπάρχουν δύο κύριες αρχιτεκτονικές. Στην πρώτη, οι ακατέργαστοι αγωγοί θερμοστοιχείου καταλήγουν στην περιστρεφόμενη διεπαφή. η μικρή τάση του αισθητήρα στη συνέχεια ταξιδεύει κατά μήκος του δακτυλίου ολίσθησης στα ηλεκτρονικά μέτρησης του σταθερού θερμοστοιχείου. Στη δεύτερη, τα ηλεκτρονικά που είναι τοποθετημένα στην περιστρεφόμενη πλευρά μετρούν το θερμοστοιχείο τοπικά, καθορίζουν τη δική τους θερμοκρασία αναφοράς και μεταδίδουν ένα ρυθμισμένο ηλεκτρικό σήμα μέσω της διεπαφής.
| Αρχιτεκτονική | Φόντα | Κρίσιμες συνθήκες | Καλύτερη ερώτηση αξιολόγησης |
|---|---|---|---|
| Ακατέργαστη τάση θερμοστοιχείου κατά μήκος του δακτυλίου ολίσθησης | Απλό υλικό από την πλευρά του αισθητήρα. δεν απαιτείται παροχή περιστρεφόμενου ενισχυτή | Διασταυρώσεις υλικών, θερμικές κλίσεις, θόρυβος σε επίπεδο μικροβολτ, υποθέσεις CJC και απομόνωση καναλιών | Μπορεί το πλήρες εγκατεστημένο κύκλωμα να καλύψει το όριο σφάλματος θερμοκρασίας στην ταχύτητα και τη θερμοκρασία λειτουργίας; |
| Κλιματισμός θερμοστοιχείου με περιστρεφόμενη πλευρά | Μετρά την ασθενή τάση του αισθητήρα πριν από τη διαδρομή επαφής. μπορεί να αντισταθμίσει την τοπική αναφορά και να αυξήσει το επίπεδο σήματος | Τροφοδοσία περιστρεφόμενων ηλεκτρονικών, θερμική βαθμολογία, ακρίβεια αναφοράς, μορφή εξόδου, EMI και δυναμική επαλήθευση | Μπορούν το κλιματιστικό και η μεταδιδόμενη έξοδός του να ανταποκριθούν στον προϋπολογισμό ακρίβειας σε όλες τις καταστάσεις λειτουργίας; |
Η ρύθμιση της περιστρεφόμενης πλευράς δεν είναι αυτόματα καλύτερη σε κάθε διάσταση. Προσθέτει υποχρεώσεις υλικού, καλωδίωσης ισχύος και θερμικής διαχείρισης. Η έξοδος μπορεί να είναι μεγαλύτερη αναλογική τάση, βρόχος 4–20 mA ή ψηφιακή ροή δεδομένων, ανάλογα με το κλιματιστικό. καθένα έχει διαφορετικές απαιτήσεις δακτυλίου ολίσθησης. Ένα σχέδιο δεν μπορεί να ονομαστεί κατάλληλο μόνο και μόνο επειδή έχει τον ίδιο αριθμό αγωγών. Για παράδειγμα, η αλλαγή σε 4–20 mA απαιτεί επικυρωμένο προϋπολογισμό τροφοδοσίας και τάσης φορτίου αντί να αντιμετωπίζεται ένα θερμοστοιχείο δύο συρμάτων ως πομπός βρόχου ρεύματος.
Το Michigan Scientific καταγράφει τόσο τις άμεσες συνδέσεις θερμοστοιχείων όσο και τους ενσωματωμένους ενισχυτές περιστρεφόμενων θερμοστοιχείων. Τουτεχνική εξήγηση των ενισχυτών θερμοστοιχείωναντιμετωπίζει την αντιστάθμιση κρύου κόμβου και τους περιορισμούς σήματος προς θόρυβο. Αυτά είναι παραδείγματα μηχανικής προσέγγισης, όχι επαληθευμένα δεδομένα απόδοσης για οποιοδήποτε μοντέλο ByTune.
Κατανοήστε ποιες θερμοκρασίες διασταύρωσης διορθώνει πραγματικά το CJC σας
Το κεντρικό λάθος εγκατάστασης είναι η υπόθεση ότι ένας συνηθισμένος σταθερός αισθητήρας DAQ CJC αντισταθμίζει αυτόματα κάθε θερμοηλεκτρική διασταύρωση οπουδήποτε κατά μήκος μιας περιστροφικής διεπαφής. Ο αισθητήρας CJC αντιπροσωπεύει συνήθως μια θερμοκρασία αναφοράς στους ακροδέκτες εισόδου του θερμοστοιχείου του DAQ ή κοντά. Δεν μπορεί να γνωρίζει ανεξάρτητα τη θερμοκρασία σε απομακρυσμένους ακροδέκτες ρότορα, ακροδέκτες στάτορα ή κρυφές εσωτερικές μεταβάσεις εκτός εάν παρέχονται πρόσθετες μετρήσεις και μοντελοποίηση.
Σκεφτείτε έναν ακατέργαστο αισθητήρα τύπου Κ συνδεδεμένο σε ένα περιστρεφόμενο τύμπανο. Τα θετικά και αρνητικά κράματά του καταλήγουν σε αγωγούς μη θερμοζεύγους στον περιστρεφόμενο σύνδεσμο. Στη συνέχεια, το σήμα περνά μέσα από έναν δακτύλιο ολίσθησης και εξέρχεται σε ένα σταθερό τερματικό μπλοκ. Εάν ο περιστρεφόμενος τερματισμός και η σταθερή μετάβαση παραμένουν ουσιαστικά ισόθερμοι στις σχετικές ζευγαρωμένες διαδρομές, οι πρόσθετες συνεισφορές διασταύρωσης μπορούν να ακυρωθούν σύμφωνα με την αρχή των ενδιάμεσων μετάλλων. Εάν το περιστροφικό συγκρότημα αναπτύξει μια διαβάθμιση θερμοκρασίας, αυτή η ακύρωση ενδέχεται να μην ισχύει πλέον. Ένα μικρό EMF που αλλάζει με την ταχύτητα ή την προθέρμανση μπορεί να μετατοπίσει τη φαινομενική θερμοκρασία ακόμα και όταν η πραγματική διασταύρωση αίσθησης παραμένει σταθερή.
Το πρόβλημα δεν επιλύεται με την απομάκρυνση του DAQ από τη θερμότητα, διατηρώντας παράλληλα τις απομακρυσμένες μεταβάσεις χωρίς παρακολούθηση. Μια καλύτερη προσέγγιση είναι να προσδιορίσετε πού αλλάζει κάθε υλικό, εάν οι ζευγαρωμένες μεταβάσεις βρίσκονται σε μια κοινή θερμοκρασία και εάν το μοντέλο CJC του συστήματος ταιριάζει πραγματικά με αυτή τη διάταξη. της OMEGAοδηγίες μέτρησης θερμοκρασίαςεξηγήστε γιατί έχουν σημασία οι συνθήκες αναφοράς και ενδιάμεσων μετάλλων. Η σχετική βαθμονόμηση θα πρέπει να περιλαμβάνει την περιστροφική διαδρομή, όχι μόνο το στοιχείο του αισθητήρα.
Όταν χρησιμοποιείται τοπική ρύθμιση θερμοστοιχείου, το κλιματιστικό θα πρέπει να μετρήσει το θερμοστοιχείο στο περιστρεφόμενο σημείο αναφοράς με κατάλληλο CJC. Η έξοδός του είναι τότε ένα διαφορετικό σήμα με διαφορετικούς μηχανισμούς σφάλματος. Αυτή είναι μια αλλαγή της αρχιτεκτονικής μέτρησης - όχι μια μαγική εξάλειψη κάθε πιθανού σφάλματος.
Αποφάσεις καλωδίωσης και τερματισμού που μπορούν να διατηρήσουν ή να χαλάσουν την ακρίβεια
Ξεκινήστε στερεώνοντας τον τύπο θερμοστοιχείου και χρησιμοποιώντας τον σωστό αγωγό/προέκταση ή καλώδιο αντιστάθμισης όπου απαιτείται. Η πολικότητα, ο τύπος του συνδετήρα, η επιτρεπόμενη θερμοκρασία επέκτασης και τα υλικά τερματισμού πρέπει να ελέγχονται ως μέρος ενός κυκλώματος. Μια συμφωνία χρώματος από μόνη της δεν αρκεί επειδή τα πρότυπα χρώματος του θερμοστοιχείου ποικίλλουν. Συμβουλευτείτε την πραγματική αναγνώριση καλωδίου και συνδέσμου και την επιλεγμένη διαμόρφωση της μονάδας μέτρησης.
| Απόφαση | Συνιστώμενος μηχανικός έλεγχος | Αποτυχία εάν αγνοηθεί |
|---|---|---|
| Ανάθεση σε ζευγάρι | Κρατήστε μια τεκμηριωμένη θετική και αρνητική διαδρομή ανά θερμοστοιχείο. μην μοιράζεστε σιωπηλά μια επιστροφή | Διαφωνίες, απροσδόκητες διαδρομές κοινής λειτουργίας ή λανθασμένες συνδέσεις |
| Μετάβαση από θερμοστοιχείο σε τερματικό | Καταγράψτε το κράμα και το υλικό ζευγαρώματος σε κάθε πλευρά και δοκιμάστε τις κλίσεις θερμοκρασίας | Η μετατόπιση ή η μετατόπιση δεν καταγράφονται από το σταθερό CJC |
| Επέκταση/αντισταθμιστικό μόλυβδο | Αντιστοιχίστε τον καθορισμένο τύπο και εύρος θερμοκρασίας. διατήρηση της πολικότητας από άκρο σε άκρο | Πρόσθετο EMF που εξαρτάται από τη θερμοκρασία |
| Θωράκιση και γείωση | Χρησιμοποιήστε την καθοδήγηση γείωσης/απομόνωσης της επιλεγμένης μονάδας εισόδου και ένα τεκμηριωμένο σχήμα θωράκισης | Παραλαβή βρόχου εδάφους ή ανεπαρκής απόρριψη θορύβου |
| Εγγύτητα σε θερμάστρες/οδηγούς | Διατηρήστε τις διαδρομές σήματος χαμηλού επιπέδου ξεχωριστές όπου είναι δυνατόν. δοκιμή πραγματικών καταστάσεων μεταγωγής | Ο θόρυβος που σχετίζεται με PWM λανθασμένα ως διακύμανση θερμοκρασίας |
| Καταπόνηση καλωδίου και αντιπεριστροφή | Ελέγξτε τη μηχανική κίνηση στις εξόδους του ρότορα και του στάτορα | Διακοπτόμενα σφάλματα και μετρήσεις που εξαρτώνται από τη γωνία |
Πριν ξεκινήσετε μια δοκιμή θερμοκρασίας, επαληθεύστε τη χαρτογράφηση και την πολικότητα κάθε κυκλώματος. Διακρίνετε προσεκτικά τη μηχανική συνέχεια του καλωδίου από την ηλεκτρική απόδοση. Ένας μετρητής συνέχειας μπορεί να πιάσει μια ανοικτή σύνδεση, αλλά δεν μπορεί να δημιουργήσει χαμηλή μετατόπιση μικροβολτ ή σταθερότητα κατά την περιστροφή. Αντίθετα, η αντικατάσταση ενός θερμοστοιχείου επειδή η ένδειξη παρουσιάζει διακυμάνσεις μπορεί να χάσει χρόνο εάν το σφάλμα παράγεται από μια σύνδεση ζεστού στάτορα ή μια διαδρομή θορύβου κίνησης σε άλλο σημείο της διάταξης.
Εάν ένας δακτύλιος ολίσθησης πρέπει να συνδυάζει σήματα θερμοστοιχείου με θερμαντήρες ή ισχύ κινητήρα, προσδιορίστε τα κανάλια και την επιτρεπόμενη σύζευξη ξεχωριστά. Δείτε το ευρύτερο ByTuneΟδηγός διάγνωσης ηλεκτρικού θορύβουγια τη διάκριση μεταξύ αστάθειας επαφής, EMI, crosstalk και γείωσης. Η ευθύνη αυτού του άρθρου είναι στενότερη: εάν αυτά τα φαινόμενα αλλάζουν ένα αποτέλεσμα θερμοκρασίας θερμοστοιχείου.

Μεταφράστε μια διαταραχή μικροβολτ σε προϋπολογισμό σφάλματος θερμοκρασίας
Ένας προϋπολογισμός σφάλματος εμποδίζει μια προδιαγραφή προμηθευτή να συμπτύσσεται στο ασαφές αίτημα για "δακτύλιο ολίσθησης θερμοστοιχείου χαμηλού θορύβου". Ξεκινήστε με το επιτρεπόμενο σφάλμα της ολοκληρωμένης μέτρησης, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του αισθητήρα, της διασταύρωσης αναφοράς, των ηλεκτρονικών εισόδων, της εγκατάστασης και της περιστροφικής μετάδοσης. Αποφασίστε εάν η αποδοχή βασίζεται σε απόλυτο σφάλμα, πρόσθετο σφάλμα που προκαλείται από την προσθήκη του δακτυλίου ολίσθησης, επαναληψιμότητα, παροδική διαταραχή ή συνδυασμό.
Ως αμόνο τοπικός επεξηγηματικός υπολογισμός, ας υποθέσουμε ότι ένα θερμοστοιχείο έχει ευαισθησία κοντά στο σημείο λειτουργίας περίπου 40 μικροβολτ ανά βαθμό Κελσίου. Εάν η προστιθέμενη περιστροφική διαδρομή παράγει 80 μικροβολτ ισοδύναμης μετατόπισης, το αντίστοιχο σφάλμα τοπικής θερμοκρασίας είναι περίπου 80 / 40 =2 βαθμοί. Αυτή είναι μια κατά προσέγγιση απεικόνιση ευαισθησίας, όχι μια σταθερά που ισχύει για κάθε τύπο ή θερμοκρασία θερμοστοιχείου. Η πραγματική μετατροπή τάσης σε θερμοκρασία θα πρέπει να χρησιμοποιεί τις σωστές συναρτήσεις αναφοράς, όπως ηNIST ITS-90 τραπέζια θερμοστοιχείων.
Τώρα υποθέστε ότι η εφαρμογή δεν επιτρέπει περισσότερο από 1 βαθμόεπιπλέονΣφάλμα περιστρεφόμενης διεπαφής. Ένα σύστημα που εμφανίζει μια προστιθέμενη μετατόπιση 2 μοιρών αποτυγχάνει αυτή τη συγκεκριμένη απαίτηση ακόμα κι αν η στατική συνέχεια και η μέση αντίσταση επαφής περάσουν. Η λύση μπορεί να είναι πιο ομοιόμορφες θερμοκρασίες σύνδεσης, διαφορετική τοποθέτηση τερματισμού, πιο κατάλληλος δακτύλιος ολίσθησης οργάνων, ρύθμιση της περιστρεφόμενης πλευράς ή επανασχεδιασμός της αρχιτεκτονικής του αισθητήρα. Το όριο του 1 βαθμού εδώ είναι υποθετικό. ο ΚΑΕ πρέπει να ορίσει το δικό του όριο αποδοχής.
| Συνεισφέρων προϋπολογισμού | Πώς να το αξιολογήσετε | Πρέπει να μετρηθεί; |
|---|---|---|
| Στοιχείο θερμοστοιχείου και βαθμονόμηση | Τύπος, βαθμός, ανιχνεύσιμη βαθμονόμηση και εγκατεστημένη περιοχή μέτρησης | Χρησιμοποιήστε καθορισμένες αποδείξεις ανοχής και βαθμονόμησης |
| Ανάλυση DAQ, θόρυβος και γραμμικοποίηση | Φύλλο δεδομένων ενότητας συν μια κατάλληλη ηλεκτρική προσομοίωση | Ναι, για αποδοχή έργου |
| CJC και κλίσεις τερματισμού | Πραγματική αναφορά εισόδου και θερμοκρασίες απομακρυσμένης διασταύρωσης | Ναι, ειδικά κατά τη διάρκεια της προθέρμανσης |
| Θερμικό EMF περιστροφικής διεπαφής | Διαφορά γραμμής βάσης με και χωρίς περιστροφή και θερμική κλίση | Ναι, με αντιπροσωπευτική τοποθέτηση |
| Διαλείπουσα επαφή και παραλαβή | Χρονικά συγχρονισμένο ίχνος θερμοκρασίας/τάσης | Ναι, στο απαιτούμενο εύρος ζώνης απόκτησης |
| Εγκατάσταση και τοποθέτηση αισθητήρα | Θερμική επαφή, χρόνος απόκρισης και τοπικές διαβαθμίσεις θερμοκρασίας | Ελέγξτε με την εργασία φυσικής μέτρησης |
Ορισμένες συστηματικές αβεβαιότητες μπορούν να συνδυαστούν στατιστικά όταν η ανεξαρτησία και οι κατανομές δικαιολογούνται. άλλες ορίζονται ως οι χειρότερες περιπτώσεις. Μην προσθέτετε αυτόματα κάθε αριθμό σε τετραγωνισμό ή μην αφαιρείτε την παρατηρούμενη μετατόπιση ενός καναλιού από ένα άλλο χωρίς καθορισμένο μοντέλο αβεβαιότητας. Η αναφορά δοκιμής θα πρέπει να διαχωρίζεταισφάλμα θερμοκρασίας συστήματοςαπόσφάλμα που προστέθηκε από την περιστροφική διεπαφή, αφού υποστηρίζουν διαφορετικές αποφάσεις αποδοχής.
Διαχωρίστε τα σφάλματα αισθητήρα, αναφοράς και δακτυλίου ολίσθησης πριν από την περιστροφή
Μια χρήσιμη ακολουθία πάγκου δημιουργεί μια ελεγχόμενη αναφορά αντί να κυνηγάει μια θορυβώδη μηχανή ανάγνωσης. Αρχικά, επαληθεύστε το DAQ με έναν κατάλληλο προσομοιωτή θερμοστοιχείου ή πηγή τάσης που έχει διαμορφωθεί για την είσοδο και τη μέθοδο CJC. Στη συνέχεια ελέγξτε το πραγματικό θερμοστοιχείο σε μια κατάλληλη σταθερή αναφορά θερμοκρασίας. Τέλος, προσθέστε την προβλεπόμενη περιστροφική διαδρομή διατηρώντας την ίδια κατάσταση αίσθησης. Καταγράψτε τις ακριβείς αλλαγές καλωδίων και συνδέσμων σε κάθε βήμα.
Τρεις συγκρίσεις είναι ιδιαίτερα κατατοπιστικές.Χωρίς δαχτυλίδι ολίσθησης:ο αισθητήρας και το σύστημα απόκτησης παρέχουν την απόδοση αναφοράς.Με ακίνητο δακτύλιο ολίσθησης:η διαδρομή περιλαμβάνει όλες τις πρόσθετες συνδέσεις αλλά όχι κίνηση επαφής.Με περιστρεφόμενο δακτύλιο ολίσθησης:Η διαφορά περιλαμβάνει τη δυναμική συμπεριφορά επαφής, τη θέρμανση που εξαρτάται από την ταχύτητα και τις παρεμβολές που συνδέονται με την κίνηση. Μια τέταρτη συνθήκη μετά τη θερμική σταθεροποίηση είναι απαραίτητη όταν τα ρουλεμάν, τα κυκλώματα ισχύος ή η θερμότητα διεργασίας θερμαίνουν το συγκρότημα.
Ένα βολικό ίχνος οργάνου δεν πρέπει να αντικαταστήσει τον πραγματικό αισθητήρα εάν το ίχνος παρακάμπτει τις μεταβάσεις υλικού του θερμοστοιχείου. Για παράδειγμα, η έγχυση ενός ρυθμισμένου σήματος millivolt απευθείας στο στατικό άκρο μπορεί να επαληθεύσει ένα DAQ, αλλά δεν δοκιμάζει τον τερματισμό του περιστρεφόμενου θερμοστοιχείου ανάντη. Χρησιμοποιήστε κάθε προσομοίωση στο όριο που πραγματικά αντιπροσωπεύει. Δηλώστε ξεκάθαρα πού συνδέθηκε ο ηλεκτρικός προσομοιωτής, γιατί διαφορετικά η "βαθμονόμηση πέρασε" είναι διφορούμενη.
Δυναμική επικύρωση: ορίστε ξεχωριστές μεταβλητές ταχύτητας, θερμότητας και εναλλαγής
Η δοκιμή τελικής αποδοχής θα πρέπει να αναπαράγει τον εγκατεστημένο μηχανικό φάκελο, τα στηρίγματα καλωδίων ρότορα/στάτορα, τα παρακείμενα φορτία ισχύος και τη θερμοκρασία λειτουργίας. Ρυθμίστε τη διασταύρωση θερμοστοιχείου σε μια σταθερή, ανεξάρτητα μετρούμενη αναφορά όπου είναι πρακτικό, έτσι ώστε οι μετρούμενες αλλαγές να μπορούν να αποδοθούν στην περιστροφική αλυσίδα μέτρησης. Εάν μια πραγματικά σταθερή περιστρεφόμενη αναφορά δεν μπορεί να εφαρμοστεί, χρησιμοποιήστε μια καλά χαρακτηρισμένη εναλλακτική και τεκμηριώστε τους περιορισμούς της.
| Κατάσταση δοκιμής | Περιστροφή / θερμότητα / ισχύς | Πρωτογενής παρατήρηση | Ερμηνεία |
|---|---|---|---|
| Α. Άμεση γραμμή βάσης | Αισθητήρας και DAQ χωρίς περιστροφική διαδρομή | Ακρίβεια αναφοράς και θόρυβος εισόδου | Διαχωρίζει τα εγγενή όρια οργάνων |
| Β. Εγκατεστημένο στατικό | Ο δακτύλιος ολίσθησης είναι συνδεδεμένος, σταματημένος, θερμικά σταθερός | Μετατόπιση σε σχέση με το Α | Αποκαλύπτει πρόσθετες συνδέσεις και διορθώνει το σφάλμα |
| Γ. Δυναμική χαμηλής ταχύτητας | Αντιπροσωπευτική καλωδίωση, αργή περιστροφή, άλλη απενεργοποίηση | Αιχμές συσχετισμένες με γωνία ή κυκλική παραλλαγή | Προτείνει επαφή ή μηχανική ευαισθησία |
| Δ. Κανονική κίνηση λειτουργίας | Ονομαστική ταχύτητα και αναστροφές όπως απαιτείται | Συνεχής προκατάληψη, θόρυβος και παροδικά γεγονότα | Καθιερώνει πραγματική απόδοση κατάστασης υπηρεσίας |
| Ε. Θερμικά σταθεροποιημένο | Ίδια κίνηση μετά την προθέρμανση/θέρμανση της διαδικασίας | Αλλαγή στη μετατόπιση σε σχέση με τις θερμοκρασίες τερματικού | Δοκιμάζει την ευαισθησία θερμοηλεκτρικής κλίσης |
| ΣΤ. Κατάσταση παρεμβολής | Motion plus θερμαντήρες/Εναλλαγή κίνησης κινητήρα | Ο θόρυβος συσχετίζεται με την εναλλαγή | Διαχωρίζει τα εφέ EMI από την αργή θερμική μετατόπιση |
| Ζ. Η χειρότερη προϋπόθεση | Εγκεκριμένη ταχύτητα, θερμικό φορτίο και εγκατάσταση | Μέγιστο σφάλμα, εγκατάλειψη και ανάκτηση | Τελική αποδοχή για συγκεκριμένο έργο |
Για κάθε κατάσταση, καταγράψτε την ταχύτητα και τη γωνία του άξονα όπου είναι διαθέσιμα, τις θερμοκρασίες τερματισμού ρότορα/στάτορα εάν είναι προσβάσιμες, πραγματική θερμοκρασία αναφοράς, ακατέργαστη τάση εισόδου ή ισοδύναμα δεδομένα μέτρησης, θερμοκρασία μετατροπής, ρυθμίσεις φίλτρου DAQ, κατάσταση παρακείμενης ισχύος και χρόνος που έχει παρέλθει. Εάν η απόκτηση χρησιμοποιεί φιλτράρισμα, καταγράψτε ένα αρκετά γρήγορο πρωτογενές ίχνος για να αποκαλύψετε σύντομες διαταραχές επαφής που μπορεί να αποκρύψει μια μέση οθόνη. Ο απαραίτητος ρυθμός δειγματοληψίας και το εύρος ζώνης εξαρτώνται από τη μηχανική κίνηση και τον στόχο ελέγχου ή καταγραφής δεδομένων. ένας παγκόσμιος αριθμός θα ήταν παραπλανητικός.
Μην συναγάγετε μια βαθμονομημένη θερμοκρασία από μια μεμονωμένη ονομαστική RPM ή μια μεμονωμένη διαδρομή πάγκου σε θερμοκρασία δωματίου. Ο στόχος είναι να δείξουμε ότι η μέτρηση παραμένει μέσα στοσυμπληρώστε το εγκεκριμένο όριο σφάλματος του συστήματοςστις πραγματικές συνθήκες όπου χρησιμοποιείται το περιστρεφόμενο τμήμα. Μια δοκιμή με υψηλότερη ταχύτητα αλλά χωρίς θέρμανση διεργασίας μπορεί να είναι λιγότερο αντιπροσωπευτική από μια λειτουργία με χαμηλότερη ταχύτητα, πλήρως θερμαινόμενη.
Διαγνώστε το σχήμα του σφάλματος, όχι απλώς το σύμπτωμα
| Παρατηρήθηκε συμπεριφορά θερμοκρασίας | Πιθανή αιτία | Η πιο χρήσιμη επόμενη σύγκριση |
|---|---|---|
| Η μετατόπιση αυξάνεται αργά μετά την εκκίνηση | Κλίση αναφοράς-διασταύρωση, θέρμανση ρουλεμάν/επαφής, μετατόπιση DAQ | Επαναλάβετε σε σταθερή πραγματική θερμοκρασία και θερμοκρασίες καταγραφής τερματικού |
| Οι κοντές αιχμές επαναλαμβάνονται στην ίδια γωνία άξονα | Παραλλαγή επαφής, κίνηση συνδετήρα, μηχανική διαρροή | Καταγράψτε το πρωτογενές σήμα και τη γωνία μαζί σε αργή/κανονική ταχύτητα |
| Ο θόρυβος εμφανίζεται μόνο όταν διακόπτεται η θέρμανση ή το VFD | Διεξαγόμενο/ακτινοβολημένο EMI ή κοινόχρηστη διαδρομή αναφοράς | Κρατήστε την κίνηση σταθερή. συγκρίνετε την απενεργοποίηση/ενεργοποίηση φορτίου |
| Λάθος θερμοκρασία ακόμα και όταν είναι ακίνητη | Λάθος τύπος θερμοστοιχείου, αντίστροφη πολικότητα, λάθος καλώδιο επέκτασης ή διαμόρφωση CJC | Ελέγξτε τον προσομοιωτή, τα υλικά τερματισμού και τις ρυθμίσεις DAQ |
| Μόνο ένα από τα πολλά κανάλια μετακινείται | Τερματισμός ή θερμική διαδρομή για συγκεκριμένο κανάλι | Συγκρίνετε τις θερμοκρασίες και τη δρομολόγηση γειτονικών συνδέσεων καναλιών |
| Όλα τα κανάλια αλλάζουν μαζί κατά τη διάρκεια της προθέρμανσης | Κοινή θερμοκρασία αναφοράς ή ηλεκτρονική θέρμανση | Συγκρίνετε ενδείξεις DAQ/CJC και φυσικά σημεία αναφοράς |
Οι αιτίες που αναφέρονται είναι υποθέσεις και όχι διαγνωστικοί κανόνες ένας προς έναν. Μια ακίδα που συσχετίζεται με τη γωνία μπορεί επίσης να προκύψει από το τρίψιμο του καλωδίου σε επαναλαμβανόμενη θέση. Μια αργή μετατόπιση μπορεί να προκύψει από μια πραγματική αλλαγή θερμοκρασίας διεργασίας, εάν η αναφορά δεν ελέγχεται. Η μέθοδος αντιμετώπισης προβλημάτων λειτουργεί μόνο όταν είναι γνωστά η ανεξάρτητη αναφορά θερμοκρασίας και η διαμόρφωση δοκιμής.
Πότε πρέπει να εγκαταλείψετε την ακατέργαστη μετάδοση θερμοστοιχείου;
Επιλέξτε ακατέργαστη μετάδοση μόνο αφού ο σχεδιασμός αποδείξει ότι η πλήρης εγκατεστημένη διαδρομή πληροί τις επιτρεπόμενες απαιτήσεις πρόσθετου σφάλματος και επαναληψιμότητας. Μπορεί να είναι μια αποτελεσματική λύση όπου ο δακτύλιος ολίσθησης είναι θερμικά ομοιόμορφος, ο ηλεκτρικός θόρυβος χαμηλού επιπέδου ελέγχεται και η λειτουργία μέτρησης είναι συμβατή με τα επιλεγμένα όργανα. Αλλά εάν μια μικρή, εξαρτώμενη από την ταχύτητα διαβάθμιση θερμοκρασίας παράγει μια απαράδεκτη προκατάληψη, η επανάληψη των ελέγχων συνέχειας είναι απίθανο να διορθώσει το βασικό πρόβλημα.
Ένα κλιματιστικό με περιστρεφόμενη πλευρά είναι ένας ισχυρός υποψήφιος όταν η εγκατάσταση παρουσιάζει σημαντικές και μεταβαλλόμενες διαφορές θερμοκρασίας μεταξύ ρότορα-στάτορα, όταν το πρωτογενές σήμα είναι ευαίσθητο σε ηλεκτρικές παρεμβολές ή όταν πολλά κανάλια θερμοκρασίας πρέπει να μοιράζονται ένα απαιτητικό περιστροφικό συγκρότημα. Εξακολουθεί να απαιτεί επικυρωμένη ισχύ, τοπική ακρίβεια CJC, απομόνωση αισθητήρα, περιβαλλοντική ικανότητα, πρωτόκολλο εξόδου και πρόσβαση στην υπηρεσία. Εάν το κλιματιστικό εξάγει ψηφιακά δεδομένα, επικυρώστε το πραγματικό ψηφιακό φυσικό επίπεδο. εάν εξάγει αναλογική τάση ή ρεύμα, επικυρώστε τα όρια θορύβου και φορτίου αυτής της διεπαφής.
Μια άλλη επιλογή είναι να αλλάξετε την τεχνολογία του αισθητήρα ή να τοποθετήσετε διαφορετικά τα ηλεκτρονικά. Μια RTD μπορεί να προσφέρει διαφορετική αντιστάθμιση ακρίβειας και σταθερότητας, αλλά απαιτεί διέγερση και διαχείριση της αντίστασης μολύβδου. Ένας πομπός θερμοκρασίας που βρίσκεται στο περιστρεφόμενο στοιχείο μπορεί να απλοποιήσει το όριο ασθενούς σήματος ενώ προσθέτει ηλεκτρονικά και ισχύ. Αυτές είναι επιλογές αρχιτεκτονικής συστήματος, όχι αυτόματες αντικαταστάσεις για ένα εγκεκριμένο θερμοστοιχείο.
Για μια ειδικά κατασκευασμένη συναρμολόγηση, χρησιμοποιήστε τοΠροσαρμοσμένη διαδρομή αναζήτησης ByTuneγια να καθορίσετε ολόκληρη τη διεπαφή αντί να ζητήσετε ένα γενικό εξάρτημα "έτοιμο για θερμοστοιχείο". Ένα έργο μπορεί να απαιτεί ειδική διαδρομή οργάνων, συγκεκριμένο σχεδιασμό τερματισμού, θερμική μόνωση ή ρύθμιση κλιματισμού σήματος. εάν μια συγκεκριμένη διαμόρφωση είναι διαθέσιμη πρέπει να επιβεβαιωθεί από τον κατασκευαστή σε σχέση με τα πραγματικά σχέδια και το σχέδιο δοκιμής.
Στείλτε στον προμηθευτή μια προδιαγραφή μέτρησης, όχι απλώς μια μέτρηση κυκλώματος
| Πεδίο RFQ | Τι πρέπει να παρέχει η ομάδα μηχανικών |
|---|---|
| Στόχος μέτρησης θερμοκρασίας | Θέσεις θερμής διασταύρωσης, τύπος και κατηγορία αισθητήρα, εμβέλεια, απαιτούμενη ακρίβεια και παροδική απόκριση |
| Αρχιτεκτονική αναφοράς | Ακατέργαστο TC μέσω επαφών ή ρυθμισμένο σήμα από την περιστρεφόμενη πλευρά. ακριβής τοποθεσία CJC |
| Χάρτης καναλιών | Ειδικά θετικά/αρνητικά κυκλώματα TC, άλλα κυκλώματα σήματος/δεδομένων, κυκλώματα ισχύος και προστατευτικές διαδρομές/σασί |
| Καλωδίωση θερμοστοιχείου | Τύποι αγωγών/προεκτάσεων, συνδετικά υλικά και υλικά μετάβασης, θωράκιση, μόνωση και πολικότητα |
| Μηχανικός φάκελος | Άξονας, οπή, OD, μήκος, τοποθέτηση, έξοδος καλωδίου και διάταξη αντιστροφής |
| Προφίλ λειτουργίας | Ταχύτητα, καθήκον, ανατροπές, κραδασμοί, περιβάλλον, εκκίνηση και θερμικές συνθήκες σταθερής κατάστασης |
| Θερμικές επιρροές | Θερμότητα διεργασίας, ρεύμα θερμαντήρα, αναμενόμενες θερμοκρασίες τερματικού ρότορα/στάτορα, ροή αέρα και περίοδος προθέρμανσης |
| DAQ/conditioner | Διαμόρφωση εισόδου, CJC, διέγερση/ισχύς κατά περίπτωση, τύπος εξόδου, φίλτρα και εύρος ζώνης απόκτησης |
| Σχέδιο αποδοχής | Μέθοδος θερμοκρασίας αναφοράς, επιτρεπόμενη επιπλέον μετατόπιση και μετατόπιση, δυναμικές αιχμές, κατάσταση λειτουργίας στη χειρότερη περίπτωση |
| Ζητήθηκαν αποδεικτικά στοιχεία | Ειδικό σχέδιο σχεδίασης, χάρτης καλωδίωσης, ισχύον φύλλο δεδομένων και συμφωνημένα περιστρεφόμενα δεδομένα επικύρωσης |
Μην αντικαθιστάτε μια γενική διαφημιζόμενη "χαμηλό θόρυβο", διάρκεια ζωής ή μέγιστο RPM για μια απαίτηση μέτρησης-απόδοσης. Η σχετική απάντηση είναι εάν το ακριβές προτεινόμενο συγκρότημα μπορεί να καλύψει τον προϋπολογισμό σφάλματος του αισθητήρα στις πραγματικές μηχανικές, θερμικές και ηλεκτρικές συνθήκες. Ομοίως, ένας ισχυρισμός σε επίπεδο οικογένειας ότι ένα συγκρότημα μεταδίδει σήματα θερμοστοιχείου δεν καθορίζει από μόνο του τη συμβατότητα ή την ακρίβεια για ένα μεμονωμένο μοντέλο.

Κριτήριο απελευθέρωσης: αποδείξτε τη θερμοκρασία, όχι απλώς τη σύνδεση
Εγκρίνετε τη διαδρομή του περιστροφικού θερμοστοιχείου όταν τεκμηριώνονται τα υλικά σύνδεσης και η διάταξη αναφοράς, η εγκατάσταση και η καλωδίωση ταιριάζουν με τη δοκιμασμένη διαμόρφωση καιπρόσθετα σφάλματα μετατόπισης, μετατόπισης, θορύβου και παροδικών σφαλμάτωνπαραμένουν εντός των ορίων εφαρμογής κατά την αντιπροσωπευτική περιστροφή, θέρμανση και ηλεκτρική μεταγωγή. Καταγράψτε εάν τα όρια ισχύουν για ολόκληρο το σύστημα ανίχνευσης ή μόνο για τη συμβολή του δακτυλίου ολίσθησης.
Εάν η δοκιμή αποδείξει μόνο ότι οι δακτύλιοι είναι αγώγιμοι, η μέτρηση θερμοκρασίας δεν έχει ακόμη εγκριθεί. Εάν το πρωτογενές σήμα αποτύχει αλλά περάσει ένα επικυρωμένο κλιματιστικό με περιστρεφόμενη πλευρά, η αλλαγή της αρχιτεκτονικής βασίζεται σε στοιχεία και όχι εικαστική. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ ενός δακτυλίου ολίσθησης που μπορεί να περάσει δύο καλώδια και ενός περιστρεφόμενου συστήματος μέτρησης θερμοκρασίας που μπορείς να εμπιστευτείς.
