Jak navrhnout měřící otvory horkého kanálu pro optimalizaci přesnosti měření termočlánkem

Velikost, hloubka, povrchová úprava a poloha měřicího otvoru obrobeného na tryskách a rozdělovačích přímo ovlivňují tepelný kontaktní odpor mezi detekčními hlavami termočlánků a formovací ocelí, což je klíčový faktor způsobující vlastní teplotní zpoždění a pevný offset. Mnoho konstruktérů forem si vyhrazuje pouze jednoduché průchozí otvory bez specifikovaných rozměrových kritérií, což má za následek kontinuální odchylky měření, kterým nelze zabránit kalibrací nebo tepelně vodivou pastou. V tomto článku jsou formulovány jednotné konstrukční pokyny pro měření otvorů termočlánků s plochou hlavou, přímou sondou a pravoúhlých páskových termočlánků.

1. Pravidla návrhu pro měřicí otvor přímého termočlánku sondy

Často dostupné velikosti pláště: 0,8 mm, 1,0 mm, 1,5 mm
• Tolerance vnitřního průměru otvoru: o +0.03~+0.06mm větší než vnější průměr pláště, příliš velká vůle vytváří tepelný odpor vzduchu, příliš malý průměr způsobuje zaseknutí sondy při demontáži.
• Efektivní hloubka: Vzdálenost od vnějšího otvoru otvoru ke spodnímu slepému povrchu musí být taková, aby snímací hrot sondy zůstal 1~2 mm od stěny průtokového kanálu, aby se zabránilo přímé erozi taveniny a blokování hrotu nahromaděním uhlíku; hloubka nesmí být menší než 5násobek průměru pláště, aby byla zajištěna dostatečná plocha pro vedení tepla.
• Povrchová úprava: Ra Menší nebo rovno 0,8μm jemné vyvrtávací leštění. Drsnost hrubého obrábění snadno zachycuje uhlíkový prach a vytváří vrstvy tepelné bariéry.
• Uspořádání otvorů: Neumisťujte měřicí otvory v tenkostěnných namáhaných oblastech rozdělovače a v tenkých částech hrotu trysky, aby nedošlo ke snížení strukturální pevnosti a riziku úniku taveniny.

2.Návrhová pravidla pro rovinnou měřicí plochu plochého termočlánku
• Tloušťka roviny: Minimálně 1,2 mm pevný ocelový podklad pod kontaktním povrchem, tenké ocelové desky mají rychlé tepelné ztráty a velké kolísání měření teploty.
• Velikost roviny: o 0,5 mm větší než plochý obrys hlavy na všech stranách, žádné ostré hrany pravoúhlého stupně, aby se v rozích nehromadily karbonové usazeniny.
• Požadavek na rovinnost: Tolerance rovinnosti Menší nebo rovna 0,02 mm. Pokřivená rovina způsobuje částečnou kontaktní mezeru po stlačení pružiny, což má za následek nestejný přenos tepla.
• Vyhněte se průchozím otvorům: Použijte plochou měřicí platformu se slepými otvory, průchozí otvory by způsobily tepelné ztráty a čtení nízké teploty.

3. Pravidla pro navrhování pravoúhlého pásu úzký termočlánek mělká drážka
• Hloubka drážky: 0,3~0,4 mm (stejná jako tloušťka pásky), nadměrná hloubka způsobuje vzduchovou mezeru pod páskou.
• Šířka drážky: o 0,2 mm větší než šířka pásky pro nepatrnou vůli při instalaci, bez deformace ploché fólie vytlačením.
• Leštění spodní drážky: Elektrolyticky leštěno do zrcadlového lesku, aby se odstranily mikrojamky, které zachycují uhlíkový prach.

Typické chyby návrhu a doprovodné odchylky

1. Nadměrná vůle měřicího otvoru (mezera 0,1 mm): Pevný záporný teplotní posun 1~2,5 stupně, zpožděná reakce o více než 3 s.

2. Hloubka otvoru není dostatečná, hrot senzoru je příliš blízko kanálu chladicí vody: Tepelná ztráta způsobuje, že naměřená teplota je vždy nižší než skutečná teplota taveniny.

3. Hrubá neleštěná vnitřní stěna otvoru: Usazeniny uhlíku se hromadí rychle, cyklus čištění je poloviční, úlet týden po týdnu.

4. Otvor pro taveninu vykopaný do průtokového kanálu: Tavenina vstupuje do otvoru, ztuhne a zakryje hrot sondy, čímž zcela blokuje přenos tepla

5. Pokud je vzdálenost mezi několika měřicími otvory menší než 20 mm, dojde k vzájemnému rušení vedení tepla, které ovlivní odečet teploty sousedních zón.

Přizpůsobení optimalizačních opatření pro hotové formy s nestandardními měřicími otvory

Pokud byla forma zpracována s předimenzovanými hrubými měřicími otvory, měla by být mezera vyplněna kovovou manžetou s vysokou tepelnou vodivostí (tenká manžeta ze slitiny mědi), aby se odstranila vzduchová izolace, a během instalace termočlánku by měla být aplikována zahuštěná tepelně vodivá pasta, aby se kompenzoval tepelný odpor hrubého povrchu. Nahraďte termočlánky perliček s nízkou tepelnou hmotností za příliš mělké otvory, abyste eliminovali latenci kvůli nedostatku oblasti tepelného kontaktu.

Integrace konstrukčních norem do kontrolního seznamu výkresů forem

Při zkoumání 3D výkresu horkého vtoku musí konstruktér vyplnit charakteristiky měřicího otvoru: typ termočlánku, průměr pláště, průměr vnitřního otvoru, efektivní hloubku, drsnost povrchu a vzdálenost mezi měřicími body od sebe. Souřadnice všech měřicích bodů vícedutinových vyvážených rozdělovačů musí být symetrické, aby podmínky přenosu tepla pro každý termočlánek byly stejné. Standardizované obrábění měřicího otvoru může snížit vlastní odchylku měření termočlánku o přibližně 70 % ve fázi návrhu formy.333