Zemes cilpas traucējumu primārā ietekme uz karsto kanālu sistēmām ir elektromagnētiskā trokšņa ieviešana, kas izraisa neprecīzus temperatūras mērījumus, temperatūras kontroles svārstības un nenormālu PID regulēšanu. Smagos gadījumos tas var izraisīt viltus trauksmes vai sistēmas izslēgšanu, tieši apdraudot formēšanas kvalitāti un aprīkojuma uzticamību. Tā kā karsto kanālu sistēmas balstās uz mikrovoltu-līmeņa termopāra signāliem augstas-precizitātes temperatūras kontrolei, cirkulējošās strāvas zemējuma kontūrā-, ko vada zemes potenciālu atšķirības-, rada nelielu sprieguma kritumu pāri zemējuma vada pretestībai. Šie sprieguma kritumi pārklājas ar noderīgo signālu, izraisot mērījumu novirzes par ±1–3 grādiem vai pat lielākas, kas pēc tam izraisa formēšanas defektus, piemēram, nevienmērīgu pildījumu, mirgošanu un īsus kadrus.
1. Galvenie traucējumu mehānismi
Būtībā zemējuma cilpa ietver cirkulējošas strāvas veidošanos slēgtā zemes ceļā,{0}}ko virza zemējuma potenciālu atšķirības vai ko izraisa ārēji magnētiskie lauki,{1}}tādējādi traucējot karsto kanālu sistēmu šādos veidos:
Signāla savienojuma traucējumi:
Ja temperatūras regulēšanas bloks un veidne ir iezemēti atsevišķi un starp to attiecīgajiem zemējuma punktiem pastāv potenciālu starpība (piemēram, 0,5 V maiņstrāva), tiek izveidota slēgta cilpa, ja abi termopāra kabeļa ekranēšanas slāņa gali ir iezemēti. Šī cilpa darbojas kā "antena", uztverot strāvas-frekvences magnētiskā lauka traucējumus un inducējot cirkulējošo strāvu. Pēc tam šī strāva caur savstarpēju induktivitāti savienojas ar signāla līnijām, izraisot nepareizu temperatūras paaugstināšanos vai periodiskas svārstības.
Parastais{0}}trokšņa ievadīšanas režīms:
Zemējuma strāvas, ko rada lieljaudas iekārtu darbība objektā (piemēram, motori vai mainīgas frekvences piedziņas), var tikt ievadītas karsto kanālu sistēmā, izmantojot kopīgus zemējuma ceļus. Tas izpaužas kā sinhronizēti 50 Hz/60 Hz lēcieni vai pakāpeniskas izmaiņas, kas ietekmē temperatūras rādījumus vairākos kanālos.
Zemes potenciāla svārstības (zemes atsitiens):
Augstas-frekvences pārslēgšanas darbības (piemēram, sildelementu cikliskums) izraisa pārejošas lielas{1}}strāvas. Ja zemes pretestība ir salīdzinoši augsta, šīs strāvas rada momentānus sprieguma kritumus gar zemējuma līniju, izjaucot mērīšanas ķēdes atskaites punkta stabilitāti un apdraudot signāla integritāti.
Empīrisks gadījuma pētījums: automobiļu detaļu ražotājs atklāja, ka noteiktas karstās sprauslas (Nr. . 3) temperatūra pastāvīgi bija par 2,2 grādiem augstāka nekā parasti; termopāra nomaiņa problēmu neatrisināja. Rūpīga izmeklēšana galu galā atklāja, ka temperatūras kontroles skapis un veidne tika iezemēti atsevišķi, kā rezultātā starp diviem punktiem radās 0,65 V maiņstrāvas potenciāla atšķirība. Normāla darbība tika atjaunota tikai pēc zemējuma savienojuma atvienošanas veidnes pusē.
2. Tipiski simptomi un ražošanas sekas
|
Fenomens |
Iespējamās sekas |
|
Sinhronas, periodiskas temperatūras svārstības (±1–3 grādi) vairākos kanālos (ar 50 Hz ritmu) |
Bieža temperatūras kontroles sistēmas regulēšana; saīsināts sildelementu kalpošanas laiks. |
|
Temperatūras novirze vienā zonā, kuru nevar kalibrēt |
Nenormāla atbilstošā dobuma aizpildīšana, kas izraisa svara novirzes, kas pārsniedz ±3%. |
|
PID automātiskās{0}}skaņošanas kļūme vai svārstības |
Viltus sistēmas trauksmes un izslēgšanas, kas traucē ražošanas nepārtrauktību. |
|
Traucējumi samazinās naktī, bet pastiprinās dienas laikā |
saistīta ar lieljaudas{0}}iekārtu darbību darbnīcā; grūti diagnosticēt. |
|
Temperatūra stabilizējas pēc ekranēšanas slāņa atvienošanas |
apstiprina, ka ekranēšanas slānis izveidoja zemes cilpu; novērš nevajadzīgu komponentu nomaiņu. |
Brīdinājums par risku: šādas problēmas bieži tiek nepareizi diagnosticētas kā "termopāra novecošanās" vai "sildītāja spoles atteice", kas izraisa nevajadzīgu ražošanas dīkstāvi un rezerves daļu izšķērdīgu patēriņu.
3. Galvenie pretpasākumi
Vēlamais risinājums: viena{0}}punkta zemējums
Apvienojiet visus zemējuma punktus -tostarp temperatūras regulēšanas skapja, veidnes un apkures moduļu-iezemējuma punktus vienā kopīgā zemes stabā, lai pilnībā novērstu potenciālo atšķirību cēloni. Signāla kabeļu ekranēšanas slāņiem jābūt iezemētiem tikai vienā galā (vadības pusē), atstājot tālāko galu peldošu, lai novērstu zemējuma cilpu veidošanos.
Papildu risinājums: signāla izolācija
Uzstādiet izolācijas pastiprinātājus vai izmantojiet optrona moduļus pie termopāra ieejas spailēm, lai fiziski pārtrauktu zemes cilpas strāvas ceļu, vienlaikus saglabājot signāla pārraidi. Šī pieeja ir īpaši piemērota vecākām sistēmām, kurās ir grūti veikt plašu modernizāciju.
Papildpasākumi: elektroinstalācijas optimizācija
Signāla kabeļus un strāvas kabeļus novietojiet atsevišķās kabeļu renēs, lai izvairītos no to paralēlas vadīšanas;
Izmantojiet dubultā{0}}ekranētos kabeļus, savienojot ārējo vairogu ar zemējumu un iekšējo vairogu ar signāla zemējumu vienā punktā;
Periodiski uzraugiet maiņstrāvas spriegumu starp zemējuma punktiem -ieteicams ik pēc 6 mēnešiem-, lai nodrošinātu, ka tas paliek zem 0,1 V maiņstrāvas. Empīriskie rezultāti. Ierīču veidņu ražošanas uzņēmums veica modernizāciju, izmantojot "viena-punkta zemējumu un viena{{6} gala ekranēšanas zemējumu"; līdz ar to temperatūras svārstības tika samazinātas no ±3,0 grādiem līdz ±0,8 grādiem, un defektu līmenis samazinājās par vairāk nekā 35%.
