Πώς μπορούν οι οπτικές ίνες να συμπληρώσουν ή να αντικαταστήσουν τα θερμοστοιχεία σε Hot Runners;

Η ανίχνευση θερμοκρασίας με οπτικές ίνες είναι μια αναδυόμενη εναλλακτική λύση στα συμβατικά θερμοστοιχεία, προσφέροντας ξεχωριστά πλεονεκτήματα και ορισμένους περιορισμούς. Οι αισθητήρες οπτικών ινών λειτουργούν με βάση την αρχή της φωτοφωταύγειας ή της σκέδασης Raman: ένας παλμός φωτός στέλνεται μέσω μιας οπτικής ίνας και η θερμοκρασία καθορίζεται από το μήκος κύματος ή την ένταση του επιστρεφόμενου φωτεινού σήματος. Ένας τύπος, ο αισθητήρας φωσφορίζουσας οπτικής ίνας, χρησιμοποιεί μια επίστρωση φωσφόρου στο άκρο. ο χρόνος αποσύνθεσης του φωσφορισμού ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία. Αυτοί οι αισθητήρες είναι απρόσβλητοι σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές επειδή το σήμα είναι οπτικό και όχι ηλεκτρικό. Αυτό τα καθιστά ιδανικά για ηλεκτρικά θορυβώδη περιβάλλοντα όπου τα θερμοστοιχεία πάσχουν από EMI. Έχουν επίσης εξαιρετική ηλεκτρική μόνωση, εξαλείφοντας προβλήματα βρόχου γείωσης. Μπορούν να παρέχουν εξαιρετικά γρήγορη απόκριση (χιλιοστά του δευτερολέπτου) και δεν είναι-επεμβατικές. Ωστόσο, έχουν σημαντικά μειονεκτήματα για εφαρμογές hot runner. Πρώτον, το κόστος είναι πολύ υψηλότερο-ένας μόνος αισθητήρας οπτικών ινών μπορεί να κοστίσει πέντε έως δέκα φορές περισσότερο από ένα premium θερμοστοιχείο. Δεύτερον, οι οπτικές ίνες είναι εύθραυστες και απαιτούν προσεκτικό χειρισμό. δεν μπορούν να αντέξουν το ίδιο επίπεδο μηχανικής καταπόνησης (δόνηση, σύσφιξη, τυχαίο τράβηγμα) με ένα θωρακισμένο θερμοστοιχείο. Τρίτον, η διεπαφή-ο οπτοηλεκτρονικός μετατροπέας-προσθέτει ένα άλλο στοιχείο που μπορεί να αποτύχει. Τέταρτον, το εύρος θερμοκρασίας πολλών αισθητήρων οπτικών ινών είναι περιορισμένο. Ενώ μερικά μπορούν να χειριστούν έως και 400 μοίρες, οι επικαλύψεις φωσφόρου μπορεί να υποβαθμιστούν με την πάροδο του χρόνου, προκαλώντας μετατόπιση. Πέμπτον, το άκρο της ίνας πρέπει να βρίσκεται σε άμεση θερμική επαφή με το μέταλλο. Η επίτευξη αυτού του στόχου με την ίδια αξιοπιστία με ένα θερμοστοιχείο-με ελατήριο είναι πρόκληση. Στην πράξη, οι αισθητήρες οπτικών ινών χρησιμοποιούνται κυρίως στην έρευνα και ανάπτυξη ή σε εξειδικευμένες εφαρμογές πολύ υψηλής αξίας όπου το EMI είναι σοβαρό και το κόστος δικαιολογείται. Για τη συντριπτική πλειοψηφία των βιομηχανικών θερμών δρομέων, τα θερμοστοιχεία παραμένουν πιο πρακτικά, στιβαρά και{21}}οικονομικά. Ωστόσο, ορισμένοι κατασκευαστές hot runner εξερευνούν υβριδικά συστήματα όπου χρησιμοποιείται ένας αισθητήρας οπτικών ινών ως αναφορά για την περιοδική βαθμονόμηση του θερμοστοιχείου. Αυτό αξιοποιεί την ακρίβεια της οπτικής ίνας ενώ χρησιμοποιείται το θερμοστοιχείο ως κινητήριος δύναμη. Μια άλλη αναδυόμενη τεχνολογία είναι η κατανεμημένη ανίχνευση θερμοκρασίας (DTS), όπου ένα μόνο καλώδιο οπτικών ινών κατά μήκος της πολλαπλής μπορεί να μετρήσει τη θερμοκρασία σε κάθε σημείο, παρέχοντας έναν πλήρη θερμικό χάρτη. Αυτό είναι επί του παρόντος πολύ ακριβό για την παραγωγή, αλλά μπορεί να γίνει εφικτό στο μέλλον. Προς το παρόν, ενώ οι οπτικές ίνες προσφέρουν μια ενδιαφέρουσα εναλλακτική, τα θερμοστοιχεία αναμένεται να παραμείνουν η κυρίαρχη τεχνολογία ανίχνευσης σε θερμούς δρομείς λόγω της αποδεδειγμένης αξιοπιστίας, του χαμηλού κόστους και της ευκολίας εγκατάστασης.