Les interférences de boucle de masse sont l'un des problèmes de signal les plus difficiles à-éliminer-dans les moules à canaux chauds à plusieurs-empreintes. Différentes positions de contact métallique du moule, de l'armoire chauffante, de la pompe à eau et de la machine de moulage par injection formeront une différence de potentiel, et la couche de protection du faisceau de câbles du thermocouple connecté à plusieurs points de mise à la terre générera un courant de terre en circulation, provoquant un saut de température périodique de ± 1 à 4 degrés, un réglage PID instable et de fréquentes fausses alarmes de température haute et basse. La plupart du personnel de maintenance remplace uniquement le fil de blindage ou ajoute des filtres de signal, mais ne parvient pas à couper fondamentalement la boucle de terre, ce qui entraîne une récurrence répétée des défauts d'interférence. Ce chapitre explique le principe de génération des interférences de boucle de terre, les étapes d'identification de champ et les schémas d'élimination ciblée multi-couches.
1. Principe de formation de la boucle de masse du thermocouple
La base du moule métallique, le cadre de la machine de moulage par injection, l'armoire de commande de chauffage à canaux chauds et la coque de la pompe à eau de refroidissement sont tous connectés séparément à la grille de mise à la terre de l'usine. En raison de la longue distance du fil de terre, du vieillissement du fil de terre, du mauvais contact des bornes de terre et des fuites des équipements électriques, il existe une infime différence de potentiel de tension entre les différents points de mise à la terre, généralement entre des dizaines de millivolts et plusieurs volts. La gaine blindée du thermocouple et la tresse de blindage du fil sont des structures métalliques conductrices. Si la couche de blindage est mise à la terre à la fois à l'extrémité du moule et à l'extrémité de l'armoire de commande, la différence de potentiel entre les deux points de mise à la terre fera circuler le courant alternatif dans la tresse de blindage, formant ainsi une boucle de terre fermée.
Le courant circulant produira un champ magnétique alternatif autour du faisceau de câbles, qui superposera des signaux parasites au potentiel thermoélectrique de niveau microvolt-de la sonde à thermocouple, ce qui entraînera une fluctuation périodique régulière des relevés de température. Plus le volume du moule est grand et plus il y a d'équipements électriques périphériques, plus l'interférence de la boucle de masse est évidente ; les moules multi-cavités avec plus de 16 thermocouples sont les plus sujets à ce défaut, et l'amplitude des interférences augmentera avec l'augmentation de la puissance de chauffage. Différent des interférences électromagnétiques aléatoires causées par les servomoteurs, les interférences de boucle de terre ont une fréquence fixe, conforme à la fréquence d'alimentation d'usine de 50 Hz, et le cycle de fluctuation de température est stable, ce qui constitue une caractéristique importante pour une identification rapide sur site.
2. Méthode d'identification étape par étape-par-sur-site des interférences de boucle de terre
Étape 1 : Observez la loi de fluctuation de la courbe de température. Si la lecture de la température monte et descend régulièrement selon un cycle fixe d'environ 0,02 seconde, en cohérence avec la fréquence industrielle, et que la plage de fluctuation reste fondamentalement inchangée quelle que soit la vitesse du cycle de production, cela peut être jugé à titre préliminaire comme une interférence de boucle de masse. L'interférence du servomoteur modifiera la fréquence de fluctuation avec la vitesse d'ouverture et de fermeture du moule, qui peut être évidemment distinguée.
Étape 2 : Isolez le test de mise à la terre-en un seul point. Débranchez la borne de terre de la tresse de blindage du thermocouple au niveau de la boîte de jonction du moule, ne conservez que la mise à la terre unique-à l'extrémité de l'armoire chauffante, faites fonctionner la machine pour observer la courbe de température. Si le fouillis de saut périodique disparaît complètement, il est confirmé que la mise à la terre à double extrémité - forme une boucle de masse. Si l'amplitude des interférences est réduite mais pas complètement éliminée, cela signifie que le métal du moule lui-même possède plusieurs chemins de conduction de mise à la terre et qu'un traitement d'isolation auxiliaire est nécessaire.
Étape 3 : Vérification de l’isolation du moule. Remplissez des joints en plastique isolants entre la base du moule et le gabarit fixe de la machine de moulage par injection pour couper la conduction métallique entre le moule et le châssis de la machine, puis rétablissez la mise à la terre à double -extrémité du fil de blindage. Si l'interférence disparaît, la différence de potentiel entre la mise à la terre du moule et la mise à la terre du bâti de la machine est à l'origine de la boucle de masse.
Étape 4 : Test comparatif de remplacement du fil de blindage. Remplacez le fil de blindage ordinaire à double -couche par un fil de compensation de thermocouple spécial à une seule extrémité-mis à la terre, et les interférences seront considérablement supprimées, vérifiant ainsi le résultat du jugement des interférences de la boucle de terre.
3. Schéma d'élimination fondamentale classé par difficulté de mise en œuvre
Schéma 1 : Transformation de mise à la terre standard-à un seul point du fil de blindage (schéma à faible coût-le plus largement utilisé)
La règle de fonctionnement de base : la tresse de blindage de tous les fils de compensation du thermocouple est uniquement mise à la terre au niveau de la borne de l'armoire de commande de chauffage, et tous les points de mise à la terre de la couche de protection au niveau de la boîte de jonction du moule, de la coque de la fiche et de la gaine blindée de la tête de mesure sont complètement isolés et déconnectés.
Lors du câblage du moule, enveloppez la coque métallique de la fiche avec un tube thermorétractable isolant pour isoler le contact entre la tresse de blindage et la plaque métallique du moule ; la gaine blindée de la tête de mesure n'est pas en conduction électrique avec le trou de mesure du moule, et un mince manchon isolant en cuivre est ajouté entre la gaine et l'acier du moule pour couper le chemin de conduction métallique. À l'extrémité de l'armoire, concentrez toutes les bornes de mise à la terre du fil de blindage sur la même barre de cuivre de mise à la terre publique, utilisez un fil de terre court et épais pour réduire la résistance à la terre et évitez de connecter le fil de mise à la terre du blindage du thermocouple avec le fil de terre du câble d'alimentation chauffant et du servomoteur pour éviter que des parasites électriques ne soient introduits dans la barre de mise à la terre.
Cette transformation n'entraîne presque aucun coût supplémentaire, nécessite uniquement de normaliser les spécifications de fonctionnement du câblage et peut éliminer plus de 90 % des défauts d'interférence de boucle de terre, ce qui est la principale solution promue dans toute maintenance de moules en atelier.
Schéma 2 : Traitement d'isolation global du moule (pour les grands moules multi-cavités avec une différence de potentiel importante)
Pour les grands moules à canaux chauds à plusieurs-empreintes présentant de graves interférences de boucle de masse après une transformation de mise à la terre en un seul point-, effectuez une isolation globale entre le moule et la machine de moulage par injection. Remplissez des joints isolants en résine époxy -résistant aux hautes températures d'une épaisseur de 5 mm à toutes les positions de contact entre la base du moule et le gabarit de la machine, utilisez des boulons à manchon isolant pour fixer le moule, coupez complètement le chemin de conduction métallique entre le moule et le châssis de la machine. Le pipeline d'eau de refroidissement connecté au moule est remplacé par un long tuyau en caoutchouc souple pour éviter que le pipeline métallique reliant le moule et la coque de la pompe à eau ne forme une nouvelle boucle de mise à la terre. Après isolation, le métal du moule perd plusieurs points de conduction de mise à la terre, la boucle de différence de potentiel disparaît fondamentalement et la source du signal d'interférence de la boucle de masse est coupée de la structure matérielle.
Schéma 3 : Installer un isolateur de signal de thermocouple spécial (solution auxiliaire de moule ultra-précision)
Pour les moules de précision médicaux et les nouvelles énergies avec des exigences de contrôle de température extrêmement strictes, même de faibles interférences de boucle de terre ne peuvent pas être tolérées. Installez des modules d'isolation de signal indépendants pour chaque boucle de thermocouple au niveau de la boîte de jonction du moule. L'isolateur adopte une technologie d'isolation magnétique pour séparer complètement la boucle de signal de la sonde de la boucle de mise à la terre du blindage du fil, bloquer le chemin de transmission du courant de boucle de terre et filtrer en même temps l'encombrement de fréquence électrique. L'isolateur de signal doit sélectionner le modèle correspondant à la qualité du thermocouple (type K/N/J), vérifier régulièrement l'alimentation électrique de l'isolateur lors de la maintenance mensuelle et remplacer le module isolateur vieillissant à temps pour éviter de nouveaux défauts de distorsion du signal.
4. Points interdits de fonctionnement du câblage pour éviter la récurrence de la boucle de terre
Il est interdit de connecter à volonté la tresse de blindage du thermocouple au fil de terre du moule, au métal du collecteur de canaux chauds, à la canalisation métallique d'eau de refroidissement et à d'autres conducteurs métalliques multi- ; n'exposez pas la tresse métallique du faisceau de câbles au contact de la plaque d'acier du moule au niveau du coude de câblage ; évitez d'utiliser des serre-câbles métalliques pour lier le faisceau de câbles de blindage et le cadre du moule, et utilisez plutôt des serre-câbles amortisseurs en plastique. Lors du remplacement du fil d'extension, ne connectez pas la couche de blindage du nouveau fil à la coque métallique de la fiche sans traitement d'isolation et appliquez strictement la norme de mise à la terre à point unique -de l'extrémité de l'armoire.
5. Mécanisme d’inspection et de prévention de routine
Ajoutez des éléments d'inspection des interférences de la boucle de terre à l'entretien bihebdomadaire du moule : vérifiez si la couche d'isolation du fil de blindage est endommagée et exposée au contact du métal du moule, si le tube thermorétractable de l'isolation de la fiche tombe, si le joint d'isolation du moule est endommagé et tombe. Pour les moules multi-cavités ayant des antécédents d'interférences de boucle de terre, augmentez la fréquence d'inspection à une fois par semaine, testez régulièrement la différence de potentiel entre le moule et le châssis de la machine avec un multimètre et retravaillez le traitement de mise à la terre et d'isolation à temps si la différence de potentiel dépasse 50 mV. Enregistrez tous les enregistrements de dépannage et de transformation des interférences de boucle de terre dans le fichier de défauts du moule, résumez les modèles de moule à haut -risque et les positions sujettes au câblage, et optimisez la conception de l'isolation du câblage lors de l'étape d'examen de pré--production du nouveau moule pour éviter les dangers cachés inhérents à la boucle de terre à la source.
