Πώς να ενσωματώσετε σήματα θερμοστοιχείου με συστήματα λήψης δεδομένων υψηλής-ταχύτητας;

Τα συστήματα λήψης δεδομένων υψηλής-ταχύτητας (DAQ) χρησιμοποιούνται στην έρευνα, την ανάπτυξη διεργασιών και την προηγμένη παρακολούθηση διεργασιών για τη λήψη σημάτων θερμοστοιχείου σε πολύ υψηλούς ρυθμούς δειγματοληψίας (π.χ. 1 kHz ή περισσότερο). Αυτά τα συστήματα παρέχουν πληροφορίες για γρήγορες αλλαγές θερμοκρασίας που οι τυπικοί ελεγκτές δεν μπορούν να καταγράψουν. Η πρώτη πρόκληση είναι ο θόρυβος του σήματος. Σε υψηλούς ρυθμούς δειγματοληψίας, το σύστημα καταγράφει όλο το θόρυβο, επομένως η αναλογία σήματος-προς-θόρυβο πρέπει να είναι υψηλή. Χρησιμοποιήστε θωρακισμένα καλώδια υψηλής ποιότητας{10}}και διαφορικές εισόδους. Η δεύτερη πρόκληση είναι η αντιστάθμιση κρύου κόμβου. Τα συστήματα DAQ χρησιμοποιούν συχνά ένα μπλοκ τερματικού με ενσωματωμένο αισθητήρα CJC. Βεβαιωθείτε ότι το CJC είναι ακριβές και ότι το μπλοκ ακροδεκτών είναι θερμικά σταθερό. Χρησιμοποιήστε ένα τηλεχειριστήριο CJC εάν το DAQ είναι μακριά από την υποδοχή του θερμοστοιχείου. Η τρίτη πρόκληση είναι η μετατροπή από αναλογικό-σε-ψηφιακό. Για ακριβή μέτρηση θερμοστοιχείου, το DAQ πρέπει να έχει ADC υψηλής{19}}ανάλυσης (τουλάχιστον 24-bit) και χαμηλό επίπεδο θορύβου. Το DAQ θα πρέπει επίσης να έχει ενσωματωμένη-συνάρτηση γραμμικοποίησης θερμοστοιχείου. Η τέταρτη πρόκληση είναι το ποσοστό δειγματοληψίας. Για τις περισσότερες διακυμάνσεις θερμοκρασίας θερμού δρομέα, αρκεί ένας ρυθμός δειγματοληψίας 10-100 Hz. Οι υψηλότεροι ρυθμοί (π.χ. 1 kHz) είναι χρήσιμοι για την καταγραφή παροδικών επιδράσεων όπως η θέρμανση διάτμησης κατά τη διάρκεια της έγχυσης. Το πέμπτο βήμα είναι η αποθήκευση δεδομένων. Τα δεδομένα υψηλής-ταχύτητας δημιουργούν μεγάλους όγκους δεδομένων (π.χ. 1 λεπτό στο 1 kHz παράγει 60.000 σημεία δεδομένων ανά κανάλι). Χρησιμοποιήστε μια στρατηγική αποθήκευσης δεδομένων που αποθηκεύει μόνο σχετικά δεδομένα (π.χ. αποθηκεύστε τα ανεπεξέργαστα δεδομένα για 1 δευτερόλεπτο πριν και μετά από ένα συμβάν ενεργοποίησης). Το έκτο βήμα είναι ο συγχρονισμός με άλλα σήματα. Για να συσχετιστεί η θερμοκρασία με την πίεση έγχυσης ή τη θέση της βίδας, το DAQ πρέπει να συγχρονιστεί με το σύστημα ελέγχου του μηχανήματος, συνήθως μέσω ενός σήματος ενεργοποίησης (π.χ. έναρξη της έγχυσης). Το έβδομο βήμα είναι η ανάλυση. Χρησιμοποιήστε λογισμικό (π.χ. MATLAB, LabVIEW) για την ανάλυση των δεδομένων. Για παράδειγμα, μπορείτε να υπολογίσετε τον ρυθμό μεταβολής της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της έγχυσης, ο οποίος συσχετίζεται με τη θέρμανση διάτμησης. Το όγδοο βήμα είναι η υλοποίηση. Για την παραγωγή ρουτίνας, δεν απαιτείται DAQ υψηλής ταχύτητας. είναι ένα εργαλείο για ανάπτυξη και αντιμετώπιση προβλημάτων. Ωστόσο, οι γνώσεις που αποκτήθηκαν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της στρατηγικής ελέγχου. Ενσωματώνοντας σήματα θερμοστοιχείου με DAQ υψηλής ταχύτητας, οι μηχανικοί μπορούν να κατανοήσουν βαθιά τη δυναμική θερμική συμπεριφορά του θερμού δρομέα, επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας και την αντιμετώπιση προβλημάτων γεγονότων που συμβαίνουν γρήγορα.