La régulation à deux fils offre aux ingénieurs de conception plusieurs avantages opérationnels de process thermique. Cet article fournit des informations sur un système à deux fils pour voir comment il peut améliorer l’efficacité de votre process thermique et réduire la complexité de votre application.
Fonctionnement de la régulation à deux fils
La régulation à deux fils décrit une conception de système améliorée pour réduire ou éliminer le nombre de capteurs et de fils de capteur requis dans une application et peut rationaliser votre processus thermique. Contrairement à un système traditionnel constitué d’un capteur discret utilisé pour surveiller la température de process’d’une application, deux fils utilisent les fils conducteurs alimentant l’élément de chauffage pour détecter la résistance et calculer la température de fonctionnement. Comparez les alternatives de boucle thermique à deux fils et traditionnelles pour mieux comprendre les avantages uniques.
Boucle thermique traditionnelle
Le processus de chauffage le plus basique implique un élément de chauffage, un régulateur et un capteur. Une fois la boucle thermique activée avec votre régulateur, l’élément chauffant commence le processus de chauffage. Un capteur surveille les changements de température de fonctionnement à partir d’un emplacement proche et communique ces informations au régulateur pour déterminer quand l’élément de chauffage doit être mis sous tension et hors tension.
Il existe plusieurs inconvénients et inefficacités dans un système thermique traditionnel, y compris le risque de décalage thermique. Dans d’autres applications, des équipements de détection supplémentaires peuvent créer des fuites potentielles à l’intérieur du réservoir chauffé et rendre difficile le remplacement de capteurs usés ou endommagés. Ces problèmes et autres inefficacités dans les systèmes thermiques traditionnels peuvent être surmontés avec la technologie à deux fils.
Un problème courant est le décalage entre l’élément de chauffage et le capteur. À moins que le thermocouple ne soit positionné relativement près de l’élément de chauffage, il peut y avoir une plage de températures dans votre application. En fonction de l’emplacement du capteur, cela peut entraîner une variation de température de plusieurs degrés entre l’emplacement de l’élément chauffant et celui du capteur. Un problème lié à cela est le placement inexact du capteur. Si le capteur n’est pas en position et n’est pas aligné sur l’endroit où le travail doit se produire, cela peut entraîner un mauvais contrôle et, au final, réduire la durée de vie de l’élément de chauffage.
Boucle à deux fils
Les capteurs supplémentaires ne sont pas toujours la meilleure réponse dans un système thermique. Une solution à deux fils exploite le retour reçu de l’élément de chauffage pour atteindre la température souhaitée pour votre application. La résistance le long du même fil utilisé pour alimenter l’élément de chauffage peut être mesurée et devient essentiellement le capteur. En comparant cette résistance et en tirant parti de la science des matériaux et de l’expertise thermique’de Watlow, l’élément de chauffage peut être mieux contrôlé. La relation entre la résistance et la température dépend de plusieurs éléments tels que la propriété du matériau, le type d’élément de chauffage, l’application, etc. La compréhension de l’interrelation complexe entre toutes ces variables est l’endroit où réside l’’expertise thermique de Watlow.
Avantages de la régulation à deux fils
L’utilisation d’équipements thermiques traditionnels pour des processus thermiques avancés présente de nombreux inconvénients. Cela inclut une installation chronophage, des relevés thermiques imprécis et des systèmes inutilement complexes. La régulation à deux fils peut résoudre un grand nombre de ces problèmes difficiles.
Installation pratique
Des capteurs et des éléments chauffants séparés peuvent occuper une grande quantité d’espace disponible dans une application thermique. Dans ces environnements plus compacts, le câblage et les composants ajoutés peuvent sous-optimiser le processus de chauffage. Les systèmes à deux fils nécessitent moins de câblage car l’élément de chauffage sert également de capteur. Lorsque l’espace n’est pas une préoccupation, une autre option pourrait consister à laisser simplement le thermocouple en place et à le combiner avec un système à deux fils pour obtenir davantage d’informations de votre application, ce qui pourrait potentiellement améliorer encore davantage les performances.
Opérations rationalisées
Plus votre système thermique est complexe, plus il peut devenir sensible aux défaillances. Les OEM ont besoin de fiabilité dans leur processus thermique, et une solution à deux fils élimine la complexité de câblage généralement requise avec un capteur séparé. Réduire le nombre de fils requis dans un système thermique peut réduire à la fois la complexité et les coûts. Certaines applications sont plus sensibles aux interférences électromagnétiques (EMI). Les systèmes à deux fils peuvent également aider à résoudre ce problème en réduisant les capteurs et fils supplémentaires qui contribuent généralement aux problèmes d’interférences électromagnétiques.
Exemples d’éléments chauffants à deux fils
Découvrez comment les ingénieurs concepteurs utilisent déjà la technologie à deux fils pour profiter de ces avantages. Ce système peut être installé pratiquement partout où une boucle thermique traditionnelle est utilisée. Voici quelques exemples où la technologie à deux fils peut améliorer les processus thermiques.
Chauffage process
Les éléments chauffants à circulation peuvent subir des inexactitudes de température entre la gaine de l’élément chauffant et le capteur. En raison du retard thermique, votre régulateur peut ne pas être en mesure de maintenir la température optimale sans faire fonctionner l’élément de chauffage plus souvent. L’augmentation du nombre de cycles de l’élément de chauffage lors de l’alimentation – fréquente de l’élément de chauffage pour maintenir le point de consigne souhaité – est l’un des facteurs les plus fréquents de défaillance prématurée de l’élément de chauffage. L’utilisation d’un système à deux fils peut fournir des relevés plus précis du système et prolonger la durée de vie de votre équipement thermique.
Matériel de restauration
Les poêles sont utilisées dans la plupart des restaurants de restauration rapide pour cuisiner une grande variété d’aliments. Les orifices doivent être percés sur le côté du récipient à frites, ce qui permet d’insérer les capteurs de température directement dans l’huile de cuisson. Tout type d’empiètement supplémentaire à une poêle de ce type représente un point faible potentiel où des fuites peuvent se produire au fil du temps. Une solution à deux fils élimine essentiellement cette vulnérabilité et réduit considérablement le risque de brûlure ou de brûlure de l’huile en raison des températures de gaine dépassant les points de consigne souhaités pour s’adapter au décalage thermique.
Il ne s’agit là que de quelques exemples d’utilisation de la technologie à deux fils dans des applications de chauffage critiques. Contactez votre représentant commercial Watlow pour voir si une solution à deux fils convient à votre application.