ההכרח בכיול באתר
התקנת צמד תרמי חדש אינה מבטיחה קריאות מדויקות. לחיישן עצמו יש סובלנות, וכל שרשרת המדידה-חוט ההארכה, המחברים, כניסת הבקר-יכולים להציג היסטים קטנים. כיול פשוט באתר מאמת את דיוק המערכת לפני החזרת המחמם לשירות. ביצוע כיול שדה לאחר כל החלפת חיישן מבטיח שלולאת הבקרה פועלת בתוך סובלנות התהליך הנדרשות. לומדים איך לעשותכייל מחמם תרמי PTFE חלופיהתקנות המשתמשות בהפניות טמפרטורה בסיסיות חוסכות זמן ומונעות הסתמכות על ספקי שירות חיצוניים.
הבנת בדיקת נקודת הקרח
נקודת הקרח (0 מעלות או 32 מעלות F) היא התייחסות טמפרטורה יציבה וניתנת לשחזור בקלות. מיכל מלא בקרח כתוש העשוי ממים מזוקקים. מוסיפים כמות קטנה של מים מזוקקים כדי למלא את הרווחים בין חלקיקי הקרח, ויוצרים תערובת רפש. נותנים לתערובת להתייצב מספר דקות. קצה הצמד התרמי טובל לאחר מכן באמבט מי הקרח, ומבטיח שצומת החישה בפועל שקוע במלואו מבלי לגעת בתחתית או בדפנות המיכל.
לאחר שתצוגת הבקר מתייצבת-בדרך כלל לאחר 30 עד 60 שניות-, הקריאה מתועדת. מערכת אידיאלית צריכה להציג 0 מעלות (או את הערך המקביל אם משתמשים בסולם אחר). סטייה קטנה של עד ±1 מעלה מקובלת עבור תהליכים תעשייתיים רבים. סטיות גדולות יותר מעידות על היסט בשרשרת המדידה. בדיקה מהירה של נקודת קרח נותנת ביטחון שהמערכת קוראת נכון בקצה הנמוך ומגלה שגיאות גסות כמו חיבור קוטביות הפוכה (שיראה טמפרטורה שלילית) או סוג צמד תרמי שגוי לחלוטין (שעשוי להראות ערך אקראי).
ביצוע בדיקת נקודת רתיחה
נקודת הרתיחה של מים מספקת נקודת ייחוס שנייה ליד האמצע של טווחי פעולה רבים של תנור PTFE. מים מזוקקים מחוממים במיכל נקי עד להשגת רתיחה נמרצת ומתגלגלת. קצה הצמד התרמי טובל במים הרותחים, ממוקם הרחק מהתחתית ומצדדי הכלי כדי למנוע משטחים מחוממים.
נקודת הרתיחה של המים יורדת בכ-מעלה אחת עבור כל 300 מטר (1000 רגל) של גובה מעל פני הים. לדוגמה, בגובה של 1500 מ' (4920 רגל), נקודת הרתיחה היא בערך 95 מעלות (203 מעלות F). יש ליישם תיקון בהתבסס על לחץ אטמוספרי מקומי או טבלאות גובה. לאחר שקריאת הטמפרטורה מתייצבת, הערך המוצג מושווה לנקודת הרתיחה המתוקנת. סטייה של פחות מ-1 מעלות מהערך הצפוי מעידה על דיוק מערכת מקובל.
שיטה זו מספקת דיוק של בערך ±1 מעלה בביצוע זהיר. עבור תהליכים בטמפרטורה גבוהה מעל 150 מעלות, בדיקה חד-נקודתית בטמפרטורת הפעולה באמצעות מדחום ייחוס מכויל היא בעלת הערך הרב ביותר. במקרים כאלה, מדחום הייחוס מוכנס לצד הצמד התרמי של מחמם ה-PTFE לתוך תא חום או יציאת גישה נפרדת, ושתי הקריאות מושוות בטמפרטורה שנקבעה.
התאמת היסט הבקר
אם בדיקות נקודת הקרח ונקודת הרתיחה חושפות היסט עקבי וקטן (לדוגמה, הבקר קורא נמוך ב-1.5 מעלות בשתי הנקודות), בקרים תעשייתיים רבים מספקים היסט קלט או פרמטר הטיה שיכול לתקן שגיאה זו. ערך ההיסט מוזן ישירות לתפריט התצורה של הבקר. החישוב הוא פשוט: היסט=(טמפרטורה אמיתית - טמפרטורה מוצגת). אם הערך המוצג הוא 98.5 מעלות כאשר הטמפרטורה האמיתית היא 100 מעלות , מוחל היסט של +1.5.
לאחר הזנת הקיזוז, חוזרים על בדיקת נקודת הקרח או נקודת הרתיחה כדי לוודא את התיקון. יש לתעד את ערך ההיסט ביומן התחזוקה לעיון עתידי. שגיאה לא ליניארית-כאשר נקודת הקרח נכונה אך נקודת הרתיחה נמוכה בכמות שונה-אי אפשר לתקן עם היסט פשוט. מצב כזה מרמז על צמד תרמי פגום, חוט מאריך פגום או בעיית קלט של בקר. במקרה זה, יש להחליף את החיישן, או לבדוק את החיווט לאיתור נזק.
טולרנסים שפורסמו עבור צמדים תרמיים סטנדרטיים (לפי IEC 60584 או ASTM E230) מאפשרים עד ±2.2 מעלות או ±0.75% מהקריאה (הגדול מביניהם) עבור חיישני Class 2. תיקון קיזוז קטן בגבולות אלה מקובל. היסט גדול מ-3 מעלות ב-100 מעלות מסמן בעיה חמורה יותר.
כיול כאימות לולאה שלמה
בדיקות הקרח ונקודת הרתיחה המתוארות מאמתות את כל שרשרת המדידה-לא רק את הגשש התרמי אלא גם את חוט ההארכה, חיבורי המסוף ומעגל הקלט האנלוגי של הבקר. ניתן לסמוך על מערכת שעוברת את שני הבדיקות עבור בקרת תהליכים שגרתית. עבור תהליכים קריטיים (כגון אלה הדורשים איכות מוצר או מגבלות בטיחות גבוהות), ייתכן שיידרש מעת לעת שירות כיול מוסמך המשתמש בתקני ייחוס ניתנים למעקב, בדרך כלל כל שישה עד שנים עשר חודשים.
שיקולים מעשיים לכיול שדה
אין להשתמש באמבט נקודת הקרח במי ברז, שכן מינרלים וזיהומים מומסים יכולים לשנות מעט את נקודת הקיפאון ועלולים לזהם את מעטפת הצמד התרמי. עדיף מים מזוקקים. הקרח נמעך, לא קוביות, כדי למקסם את שטח הפנים ולהבטיח שיווי משקל תרמי ב-0 מעלות בדיוק. מערבבים בעדינות את תערובת מי הקרח לפני הטבילה של החיישן כדי למנוע שיפועים בטמפרטורה.
לצורך בדיקת נקודת הרתיחה מניחים את המיכל על מקור חום יציב, ומאפשרים למים לרתוח לפחות שתי דקות לפני הכנסת הצמד התרמי כדי להבטיח טמפרטורה אחידה בכל הכלי. החיישן מורחק מגוף החימום או מקירות המיכל. בועות קיטור עלולות לגרום לקריאה לא יציבה; מגן קטן (כגון צינור מתכת מחורר) סביב קצה החיישן יכול להפחית את הפרעות הבועות.
אם זמין מכייל לבלוק יבש מבוקר טמפרטורה, הוא מציע שיטת כיול נוחה ומהירה יותר. הצמד התרמי מוכנס לבאר שחוממת מראש בנקודת קבע ידועה, והתצוגה מושווה. בלוקים יבשים שימושיים במיוחד לבדיקת טמפרטורות מרובות בטווח הפעולה.
תיעוד ונהלים שוטפים
לאחר השלמת הכיול והפעלת כל התאמת אופסט, התוצאות נרשמות: התאריך, המספר הסידורי או המיקום של החיישן, הערכים הנמדדים בנקודת הקרח ובנקודת הרתיחה, התיקון שהופעל וראשי התיבות של הטכנאי. רשומה זו משמשת כהוכחה להפעלה מוצלחת ומספקת קו בסיס לזיהוי סחיפה עתידי. מומלץ על לוח זמנים שגרתי של בדיקות כיול שנתיות, גם אם הצמד התרמי לא הוחלף. עם הזמן, הזדקנות צמד תרמי או השפלה של חוטי הארכה עלולים להוביל לסחף שניתן לתפוס מוקדם.
תַקצִיר
כיול באתר מאשר את תקינות לולאת מדידת הטמפרטורה כולה ומאפשר כוונון עדין להשגת בקרת התהליך הרצויה. בדיקת נקודת הקרח (באמצעות תמיסת מי קרח) ובדיקת נקודת הרתיחה (באמצעות מים מזוקקים, מתוקנת לגובה) הן שיטות פשוטות וחסכוניות החושפות שגיאות קוטביות, חיישנים פגומים והיסטים קטנים. בקרים רבים מאפשרים התאמת היסט קלט כדי לתקן שגיאות ליניאריות עקביות. עבור שגיאות או סטיות לא ליניאריות העולות על 2-3 מעלות, יש להחליף את הצמד התרמי או החיווט המשויך לו. כיול צריך להיות חלק שגרתי בהזמנת כל התקנת חיישן חדשה, וכיול מחדש תקופתי מבטיח דיוק מתמשך לאורך חיי מערכת מחמם ה-PTFE. על ידי ביצוע שלבים אלה, אנשי שטח יכוליםכייל מחמם תרמי PTFE חלופימכלולים בביטחון ולהחזיר את התהליך לבקרת טמפרטורה יציבה ומדויקת.
