ترانسدیوسر فشار مذاب چیست و چگونه کار می‌کند؟ + راهنمای نصب و نگهداری

شما می‌توانید برای اندازه‌گیری فشار مواد مذاب از سنسور فشار مذاب یا همان، سنسور فشار ملت استفاده کنید (همچنین، به علت کاربرد سنسور فشار مذاب در اکسترودر، به آن "سنسور فشار اکسترودر" نیز گفته می‌شود). سنسور فشار مذاب به دو دسته تقسیم‌بندی می‌شود:

1. ترانسدیوسر فشار مذاب: اگر خروجی سنسور، میلی ولت بر ولت (mV/V) باشد.
2. ترانسمیتر فشار مذاب: اگر خروجی سنسور، سیگنال آنالوگ جریانی یا ولتاژی باشد.

توجه نمایید که این اصطلاحات می‌توانند به جای یکدیگر نیز استفاده شوند. اصل کار سنسور فشار مذاب این است که فشار سیال مستقیماً روی دیافراگم سنسور تأثیر می‌گذارد. دیافراگم نیز متناسب با فشار سیال، از حالت استاندارد خود جابجا شده و متناسباً، مقدار مقاومت در مدار پل وتسون، تغییر می‌کند. مدار الکترونیکی این تغییر را تشخیص داده و یک سیگنال استاندارد متناسب با فشار اعمال شده از سوی سیال را خروجی می‌دهد.

نکات مهم هنگام خرید سنسورهای فشار مذاب دما بالا

1. محدوده اندازه‌گیری فشار چقدر است؟

به طور کلی، حداکثر محدوده فشار برای ترانسدیوسر فشار مذاب که نیاز دارید، باید به 1.5 برابر حداکثر فشار درون سیستم شما برسد. تمام سنسورهای فشار مذاب دما بالا طوری طراحی شده‌اند که حداکثر فشار را برای 200 میلیون سیکل بدون کاهش عملکرد تحمل کنند. اگر راه حلی بین عملکرد سیستم و عمر کاری ترانسدیوسر فشار مذاب دما بالا پیدا کنید، کمک شایانی خواهد کرد.

2. نوع سیالی که باید اندازه گیری شود را در نظر بگیرید.

یک عامل کلیدی که باید در هنگام انتخاب یک سنسور فشار مذاب در نظر گرفته شود، سیال مورد اندازه‌گیری است. آیا این یک مایع چسبناک خواهد بود یا یک دوغاب روی هد فشار؟ آیا سیال ساینده یا خورنده است؟ این سوال ها تعیین می‌کنند که آیا قالب های ضربه‌ای مورد نیاز است یا خیر و از چه متریالی برای برقراری تماس با سیال استفاده شود. برای مثال، سنسور فشار اکسترودر ZHYQ مدل PT124B-121 که به شکل وسیعی در صنعت پلاستیک، جهت اندازه‌گیری فشار مواد مذاب استفاده می‌شود، دیافراگم و غلاف آن با متریال Stainless Steel 15-5PH ساخته شده است که سازگاری مناسبی با خواص اکثر پلیمر های مورد استفاده در این صنعت دارد.

3. درستی را که باید به دست آورید در نظر بگیرید.

درستی، اصطلاحی است که معمولاً توسط سازندگان برای توصیف خطای خروجی سنسورهای فشار مذاب استفاده می‌شود. توجه داشته باشید که هزینه ترانسدیوسر فشار مذاب با دقت بالاتر بیشتر خواهد بود اما تاثیری که بر میزان دقت کیفیت محصول خروجی خواهد گذاشت، آن را به یک گزینه مقرون به صرفه تبدیل می‌کند. در مرحله بعد، آیا سیستم شما به چنین دقت بالایی نیاز دارد؟ سیستمی متشکل از یک سنسور فشار مذاب دقت بالا و یک نمایشگر/کنترلر با رزولوشن پایین، یک راه حل کم بازده است.

4. مقاومت دما، قابلیت تعویض، پایداری زمانی و ناهمواری سنسور فشار مذاب در دمای بالا را به دقت در نظر بگیرید.

5. به چه نوع خروجی برای ترانسدیوسر فشار مذاب خود نیاز دارید؟ ولتاژ تحریک مورد نیاز و نحوه اتصال سنسور فشار مذاب به سیستم الکتریکی شما نیز باید در نظر گرفته شوند.

احتیاط ها هنگام نصب سنسور فشار مذاب

محیط نصب

هنگام نصب ترانسدیوسر فشار مذاب به چند نکته زیر توجه کنید:

1. اطمینان حاصل کنید که هیچ لوله خنک کننده‌ای مستقیماً با سنسور فشار یا رابط تماس نداشته باشد، زیرا ممکن است دقت خوانش فشار تحت تأثیر قرار گیرد یا کانکتور آسیب ببیند.
2. هیچ منبع گرمایی را در نزدیکی سنسور فشار قرار ندهید و مواظب باشید مستقیماً در معرض گرما قرار نگیرد. در غیر این صورت، خرابی بلوک سنسور در دمای بالا ممکن است رخ دهد. اگر دما در بلوک استرین گیج واقع در محفظه ترانسدیسور ممکن است افزایش یابد، منابع حرارتی احتمالی را با مواد عایق بپوشانید.
3. از سنسور فشار تحت هیچ یک از شرایط محیطی زیر استفاده نکنید:

• جایی که سنسور مستقیماً در معرض هوای سرد، هوای گرم یا داغ قرار می‌گیرد.
• جایی که تغییرات دما زیاد است.
• جایی که سنسور در معرض نور مستقیم خورشید است.
• جایی که آب یا باران روی سنسور پاشیده می‌شود یا رطوبت زیاد است.

1. وسایل مغناطیسی مانند رله های مغناطیسی و غیره را به نمایشگر فشار نزدیک نکنید. همچنین، خطوط برق را از کابل ترانسدیوسر فشار مذاب دور نگه دارید.
2. اگر ترانسدیوسر فشار مذاب برای مانیتور کردن عملکرد اسکرین چنجر استفاده می‌شود، ممکن است در حین تعویض اسکرین چنجر ضربه ببیند و باعث ایجاد مشکل در سنسور شود.
3. هنگام نصب سنسور، موقعیت و جهت را به دقت در نظر بگیرید.

حفره نصب

1. هنگام نصب ترانسدیوسر فشار مذاب، ابعاد حفره نصب را بررسی کنید. (پیچ آن را زیاد سفت نکنید)
2. اگر رزین یا کاربید آن همچنان در حفره نصب باقی بماند، ممکن است به ترانسدیوسر فشار مذاب آسیب برساند. بنابراین، قبل از نصب سنسور، همیشه هر گونه باقیمانده پلیمر را از سوراخ نصب پاک کنید.
3. بررسی کنید که سطح دیافراگم از دیواره داخلی سیلندر بیرون نزند، زیرا ممکن است به سطح دیافراگم توسط مارپیچ آسیب برساند.
4. عدم نصب محکم مهره، ممکن است نشت رزین رخ دهد، زیرا سطح آب‌بندی (سیل) تحت فشار عریض‌تر می‌شود. اگر رزینی از حفره نصب سنسور نشت کرد، با در نظر گرفتن موقعیت بین سطح دیافراگم و دیواره داخلی سیلندر، از پکینگ های مسی (ضخامت: t=2 میلی متر) یا بسته بندی های آلومینیومی (ضخامت: t=2 میلی متر) استفاده کنید.

در فرآیند اکستروژن، برخی استانداردهای کیفی محصول (مانند دقت ابعادی یا صافی سطح قطعات اضافه شده با پرکننده های معدنی و ...) نیاز به کنترل و نظارت بهینه فشار اکستروژن دارند. ترانسدیوسر فشار مذاب عنصر مهمی برای دستیابی به این نیاز است. با تنظیم ترانسدیوسر فشار مذاب و کنترلر فشار در محل اتصال ورودی قالب، این می‌تواند محصول را پایدارتر کند و اتلاف مواد را کاهش دهد.

علاوه بر این، اندازه‌گیری فشار در سراسر اسکرین و پمپ مذاب برای اطمینان از ایمنی تولید و عملکرد بهینه تجهیزات، بسیار مهم است. اگر جریان مذاب به داخل قالب مسدود شود، یک حسگر زیر صفحه به اپراتور هشدار می‌دهد (که می تواند از طریق یک اندازه‌گیر انجام شود).

هنگامی که یک سنسور در بالادست فیلتر زنگ هشدار می‌دهد، نشان می‌دهد که فشار داخل اکسترودر بسیار زیاد است و احتمالاً باعث سایش بیش از حد اسکرو می‌شود.

برای سازندگانی که از پمپ های مذاب استفاده می کنند، اندازه گیری فشار ورودی و خروجی بسیار ضروری است: برای اطمینان از اینکه سیال مذاب می‌تواند به طور مداوم در قالب جریان یابد. به دلیل هر گونه انسداد، پمپ مذاب ممکن است مسدود شود.

یک خط اکستروژن مجهز به ترانسدیوسر فشار مذاب می تواند فشار را تنها در یک نقطه اندازه‌گیری کند یا می‌تواند مجموعه‌ای از سنسورها باشد که برای اندازه گیری فشار در کل خط استفاده می‌شوند. بعنوان مثال، شما می‌توانید توسط یک ترانسدیوسر فشار مذاب، عملیات اندازه‌گیری فشار اکسترودر دو مارپیچ را انجام دهید.

ترانسدیوسر فشار مذاب می‌تواند به نمایشگر یا کنترلر فشار متصل شود. پارامترهای پردازش اکسترودر را می‌توان با استفاده از سیستم کنترل پردازش تنظیم کرد.

عیب‌یابی ترانسدیوسر فشار مذاب

دلایل خرابی در عملیات

این علل ممکن است به طور مستقل یا در روابط متقابل ایجاد شوند:

1. فشار بیش از حد: فشار بار بیش از حد اعمال شده آن است.
2. درگیری نامنظم با مارپیچ: سطح فلزی ترانسدیوسر فشار مذاب به طور مکانیکی خراشیده شده یا کنده شده است.
3. خستگی فلز: سطح فلزی ترانسدیوسر فشار مذاب که در اثر اعمال تغییر یا تکرار فشار خسته می‌شود.
4. خوردگی: سطح فلزی ترانسدیوسر فشار مذاب به دلیل تماس با مواد خورنده، خورده شده است.
5. سایش: سطح فلزی ترانسدیوسر فشار مذاب به دلیل مخلوط شدن پرکننده ها و غیره فرسوده می‌شود.
6. انقباض: سطح فلزی ترانسدیوسر فشار مذاب به دلیل انقباض رزین چسبیده به سطح آن در نتیجه خنک شدن اکسترودر تغییر شکل داده است.
7. جداسازی: سطح سنسور فشار در حالی که رزین هنوز ذوب نشده است یا وضعیت ذوب آن ناقص است، توسط رزین چسبیده به سطح آن به دلیل حذف سنسور تغییر شکل داده یا آسیب دیده است.
8. برآمدگی: سطح ترانسدیوسر فشار مذاب به دلیل بیرون زدگی غلاف سنسور از لوله سربی، در اثر نیروی خارجی وارد شده توسط اسکرین چنجر و غیره، تغییر شکل داده یا آسیب دیده است.
9. تماس: سطح ترانسدیوسر فشار مذاب به دلیل تماس اجباری سمت بیرونی سنسور با سطح داخلی حفره، در نتیجه‌ی تکمیل سطح داخلی سوراخ، تغییر شکل داده است.

توضیح واژه های مختلف

1. فشار نامی: حداکثر فشاری که مشخصات را برآورده می‌کند. محدوده فشار تعیین شده وجود دارد.
2. خروجی نامی: مقداری که با کم کردن خروجی در حالت بدون بار از مقداری که در سنسور در حالت بار کامل مجاز قرار دارد، فشار نامی بدست می آید. از نظر الکتریکی، ولتاژ خروجی به ازای هر ولت بر حسب دی سی (mV/V) است که در هنگام اعمال فشار نامی از طریق مدار پل به دست می آید. در یک ولتاژ کاربردی 10 ولت از ترانسدیوسر، ولتاژ mV x 10 خروجی می‌شود.
3. دقت: حداکثر خطا شامل خطی بودن و هیسترزیس.
4. خطی بودن: حداکثر خطا از یک خط مرجع (خط مستقیم بدون خطا) در هنگام بارگذاری فشار در جهت افزایش فشار به طور مداوم از بی باری به فشار نامی.
5. هیسترزیس: حداکثر اختلاف بین فشارها در یک نقطه در جهت صعود و نزول زمانی که فشار یکسان بارگذاری می شود.
6. تکرارپذیری: تفاوت بین مقادیر اندازه گیری شده که هر بار با بارگذاری فشاری سه بار مکرر از بی باری به فشار نامی در یک دوره کوتاه بدست می آید.
7. اثر دما بر نقطه صفر: تغییرات خروجی نقطه صفر هنگامی که دمای دیافراگم تا 10 درجه سانتی‌گراد تغییر می‌کند.
8. اثر دما بر خروجی (حساسیت): تغییر حساسیت خروجی (span) زمانی که دمای دیافراگم تا 10 درجه سانتی‌گراد تغییر می‌کند.
9. فشار بیش از حد مجاز: حد بالای فشار بیش از حد در یک دوره زمانی کوتاه که در آن می توان دقت را حتی پس از بازگشت فشار به فشار نامی در هنگام بارگذاری بیش از حد، تضمین کرد.
10. حد بیش از حد فشار: حد بالای فشار بیش از حد در یک دوره کوتاه که در آن هیچ دیافراگمی در هنگام بارگذاری بیش از حد فشار وارد نمی‌شود. با این حال، پس از بازگشت فشار به فشار نامی، هیچ دقتی تضمین نمی شود.