Zweidrahtregelung bietet Konstrukteuren mehrere betriebliche Vorteile für thermische Prozesse. Dieser Artikel enthält Informationen über ein Zweidrahtsystem, um zu sehen, wie es die Effizienz Ihres thermischen Prozesses verbessern und die Komplexität in Ihrer Anwendung reduzieren kann.
Funktionsweise der Zweidrahtregelung
Die Zweidrahtregelung beschreibt ein verbessertes Systemdesign, um die Anzahl der in einer Anwendung erforderlichen Sensoren und Sensordrähte zu reduzieren oder zu eliminieren und kann Ihren thermischen Prozess optimieren. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen System, das aus einem’ diskreten Sensor besteht, der zur Überwachung der Prozesstemperatur einer Anwendung verwendet wird, verwendet Zweidraht die Anschlussdrähte, die das Heizelement mit Strom versorgen, um Widerstand zu erkennen und die Betriebstemperatur zu berechnen. Vergleichen Sie zweiadrige und herkömmliche Thermoschleifenalternativen, um die einzigartigen Vorteile besser zu verstehen.
Herkömmlicher thermischer Regelkreis
Der grundlegendste Heizprozess umfasst ein Heizelement, einen Regler und einen Sensor. Sobald Sie den thermischen Regelkreis mit Ihrem Regler aktiviert haben, beginnt das Heizelement mit dem Heizvorgang. Ein Sensor überwacht die Änderungen der Betriebstemperatur von einem nahe gelegenen Ort und übermittelt diese Informationen an den Regler, um zu bestimmen, wann das Heizelement ein- und ausgeschaltet werden sollte.
Es gibt mehrere Unannehmlichkeiten und Ineffizienzen in einem herkömmlichen thermischen System, einschließlich des Risikos einer thermischen Verzögerung. In anderen Anwendungen können zusätzliche Messgeräte das Potenzial für Leckagen im zu erwärmenden Behälter erzeugen und es schwierig machen, abgenutzte oder beschädigte Sensoren zu ersetzen. Diese Probleme und andere Ineffizienzen in herkömmlichen thermischen Systemen können mit Zweidrahttechnologie überwunden werden.
Ein häufiges Problem ist die Verzögerung zwischen dem Heizelement und dem Sensor. Wenn das Thermoelement nicht relativ nahe am Heizelement positioniert ist, kann es in Ihrer gesamten Anwendung einen Temperaturbereich geben. Abhängig von der Platzierung des Sensors kann dies zu einer Temperaturabweichung von mehreren Grad von dem Ort, an dem sich das Heizelement befindet, zu dem sich der Sensor befindet, führen. Ein damit zusammenhängendes Problem ist die ungenaue Sensorplatzierung. Wenn der Sensor nicht in seiner Position ist und nicht an dem Ort ausgerichtet ist, an dem die Arbeit stattfinden muss, kann dies zu einer schlechten Regelung und letztendlich zu einer verkürzten Lebensdauer des Heizelements führen.
Zweidrahtschleife
Zusätzliche Sensoren sind nicht immer die beste Antwort in einem thermischen System. Eine Zweidrahtlösung nutzt das vom Heizelement erhaltene Feedback, um die gewünschte Temperatur für Ihre Anwendung zu erreichen. Der Widerstand entlang des gleichen Drahtes, der zur Stromversorgung des Heizelements verwendet wird, kann gemessen werden und wird im Wesentlichen zum Sensor. Im Vergleich zu diesem Widerstand und der Nutzung von’ Watlows Materialwissenschaft und thermischem Fachwissen kann das Heizelement besser gesteuert werden. Der Widerstand und das Temperaturverhältnis sind von mehreren Dingen abhängig, wie z. B. Materialeigenschaft, Heizelementtyp, Anwendung usw. Das Verständnis der komplexen Wechselbeziehung zwischen all diesen Variablen ist der Ort, an dem sich das thermische Know-how’von Watlow befindet.
Vorteile der Zweidrahtregelung
Es gibt eine Reihe von Unannehmlichkeiten, wenn herkömmliche thermische Geräte für fortschrittliche thermische Prozesse verwendet werden. Dazu gehören zeitaufwändige Installationen, ungenaue thermische Messwerte und unnötig komplexe Systeme. Die Zwei-Draht-Steuerung kann viele dieser schwierigen Herausforderungen lösen.
Praktische Installation
Separate Sensoren und Heizelemente können einen erheblichen verfügbaren Platz innerhalb einer thermischen Anwendung beanspruchen. In diesen kompakteren Umgebungen können zusätzliche Verdrahtung und Komponenten den Heizprozess suboptimieren. Zweidrahtsysteme erfordern weniger Verdrahtung, da das Heizelement auch als Sensor dient. Wenn der Platz kein Problem ist, könnte eine andere Option sein, das aktuelle Thermoelement einfach an Ort und Stelle zu lassen und es mit einem Zweidrahtsystem zu kombinieren, um mehr Informationen von Ihrer Anwendung zu erhalten, was die Leistung noch weiter verbessern könnte.
Optimierte Abläufe
Je komplexer Ihr thermisches System ist, desto anfälliger kann es zu Ausfällen werden. OEMs benötigen Zuverlässigkeit in ihrem thermischen Prozess, und eine Zweidrahtlösung eliminiert die Verkabelungskomplexität, die typischerweise mit einem separaten Sensor erforderlich ist. Die Reduzierung der Anzahl der in einem thermischen System erforderlichen Drähte kann sowohl die Komplexität als auch die Kosten reduzieren. Einige Anwendungen reagieren empfindlicher auf elektromagnetische Störungen (EMI). Zweidraht-Systeme können auch dazu beitragen, dieses Problem zu lösen, indem sie zusätzliche Sensoren und Drähte reduzieren, die häufig zu EMI-Problemen beitragen.
Beispiele für Zweidraht-Heizelemente
Erfahren Sie, wie Konstrukteure bereits mit Zweidrahttechnologie diese Vorteile nutzen. Dieses System kann praktisch überall dort installiert werden, wo ein herkömmlicher thermischer Regelkreis verwendet wird. Hier sind ein paar Beispiele, in denen Zweidrahttechnologie thermische Prozesse verbessern kann.
Prozesserwärmung
Zirkulationsheizelemente können Temperaturungenauigkeiten zwischen dem Heizkörpermantel und dem Sensor aufweisen. Aufgrund der thermischen Verzögerung kann Ihr Regler die optimale Temperatur möglicherweise nicht mehr halten, ohne das Heizelement öfter umzuschalten. Ein häufigeres Ein- und – Ausschalten des Heizelements, um den gewünschten Sollwert beizubehalten–, ist einer der häufigsten Faktoren für einen vorzeitigen Ausfall des Heizelements. Die Verwendung eines Zweidrahtsystems kann genauere Systemmesswerte liefern und die Lebensdauer Ihrer thermischen Ausrüstung verlängern.
Lebensmittelindustrie
Bratöpfe werden in den meisten Fast-Food-Restaurants verwendet, um eine große Auswahl an Lebensmitteln zuzubereiten. Die Löcher müssen in die Seite des Frittiertopfes gebohrt werden, sodass die Temperatursensoren direkt in das Speiseöl eingeführt werden können. Jede Art von zusätzlichem Eingriff in einen Frittiertopf wie diesen stellt eine potenzielle Schwachstelle dar, an der Leckagen im Laufe der Zeit auftreten können. Eine Zweidrahtlösung eliminiert diese Schwachstelle im Wesentlichen und reduziert das Risiko von verbranntem oder versengtem Öl aufgrund der Überschreitung der gewünschten Sollwerte für thermische Verzögerungen durch Manteltemperaturen erheblich.
Dies sind nur einige der Möglichkeiten, wie Zweidrahttechnologie in kritischen Heizanwendungen eingesetzt werden kann. Wenden Sie sich an Ihren Watlow-Vertriebsmitarbeiter, um zu erfahren, ob eine Zweidrahtlösung für Ihre Anwendung geeignet ist.