Vrednost vgrajenih termoelementov v kartušnih grelnikih
Pri aplikacijah, ki so občutljive na temperaturo, je pogost scenarij, kjer sta grelec kartuše in ločen termočlen nameščena v isti votlini. Teorija je dobra: termočlen meri temperaturo, krmilnik pa prilagaja moč grelnika. Toda v praksi ta ureditev pogosto vodi do nestabilnosti nadzora. Termočlen morda ni nameščen tam, kjer je toplota dejansko potrebna. Odzivni čas je morda prepočasen. Odčitek temperature morda ne odraža natančno, kaj se dogaja na površini grelnika. Tu postane kartušni grelnik z vgrajenim termočlenom rešitev, o kateri je vredno razmisliti.
Kartušni grelnik z integriranim termoelementom združuje grelni element in temperaturni senzor v en sklop. Termočlen je običajno nameščen na konici grelnika, na določeni globini ali v nekaterih primerih na več točkah po dolžini. Ta postavitev zagotavlja, da senzor meri temperaturo točno tam, kjer se proizvaja toplota. Rezultat so hitrejši odzivni časi, natančnejši nadzor in strožja regulacija temperature.
Najpogostejša konfiguracija je en sam termoelement, vdelan na konico grelnika. To je še posebej uporabno pri aplikacijah, kjer je konica votline kritična točka, na primer v sistemih z vročim tokom ali pri aplikacijah za oblikovanje, kjer temperatura vrat določa kakovost delov. Termočlen odčitava temperaturo na samem koncu grelnika, krmilnik pa prilagodi moč na podlagi tega odčitka. Ker je senzor v neposrednem stiku z grelnim plaščem, je odzivni čas veliko hitrejši od ločenega termočlena, nameščenega v steno votline.
Druga konfiguracija vključuje več termočlenov vzdolž dolžine grelnika. To je še posebej dragoceno za grelnike z dolgimi kartušami, kjer so temperaturni prelivi pogosti. Več senzorjev zagotavlja popolno sliko toplotnega profila, kar krmilniku omogoča upravljanje distribucije moči ali alarmiranje, če kateri odsek odstopa od nastavljene vrednosti. Nekateri modeli celo vključujejo consko ogrevanje z neodvisnimi termočleni za vsako cono, kar zagotavlja najvišjo stopnjo natančnosti nadzora.
Pri izbiri grelnika z vgrajenim termočlenom obstajajo praktični vidiki. Tip termočlena se mora ujemati s krmilnikom. Tip J in tip K sta najpogostejša. Ožičenje mora biti ločeno od napajalnih vodnikov, da preprečite električne motnje. Zaščita žic termočlena se pogosto priporoča pri aplikacijah z visoko močjo. Lokacija termočlena v grelniku mora biti določena glede na toplotno dinamiko aplikacije.
Ena pogosta napaka je domneva, da vgrajeni termočlen odpravlja potrebo po pravilni namestitvi. Grelnik še vedno zahteva dober toplotni stik z votlino. Termočlen odčitava temperaturo plašča grelnika, ne stene votline. Če se grelnik ne prilega pravilno, lahko termočlen kaže temperaturo, ki je višja ali nižja od dejanske temperature v votlini. Dober toplotni stik ostaja bistven.
Za aplikacije, kjer je temperaturna natančnost ključnega pomena-, na primer pri proizvodnji medicinskih naprav, obdelavi polprevodnikov ali visokokakovostnem oblikovanju-patronski grelec z vgrajenim termočlenom ponuja raven nadzora, ki ji posamezne komponente niso kos. Zaradi hitrejšega odzivnega časa, natančne postavitve senzorja in poenostavljene namestitve je zanesljiva izbira. V kombinaciji z dobro nastavljenim krmilnikom PID lahko ti grelniki vzdržujejo temperaturo znotraj ozkih toleranc, cikel za ciklom.
