What Are the Options for Multi-Zone Temperature Control on a Single Heating Plate?

Is minic a bhíonn imlíne níos fuaire ag pláta mór nach bhfuil ach crios téimh amháin ann toisc gur mó na caillteanais imeall. Ligeann rialú ilchriosanna an pláta a roinnt ina chriosanna a rialaítear ina n-aonar, rud a ligeann do na criosanna imeall a bhrú beagán níos teo chun limistéir a chúiteamh nó a scaradh chun pointí socraithe éagsúla a choinneáil do phróisis chasta. Tairgeann córais ilchriosanna aonfhoirmeacht agus solúbthacht próisis i bhfeidhmchláir téimh bheachtais amhail déantúsaíocht wafer leathsheoltóra, lannú, folúsfhoirmiú, nó plátaí te saotharlainne nach féidir le córas crios amháin a thabhairt.

Monarú pláta te i-chriosanna
Tá an pláta te ilchrios comhdhéanta de roinnt ciorcaid teasa neamhspleácha a tógadh i gcorp an phláta. Is minic gur eilimint téimh fhriotach é gach ciorcad (scragall eitseáilte, sreang nó rian scannán tiubh clóite) i leagan amach ar leith. Tá a braiteoir teochta speisialaithe féin ag gach crios (go hiondúil teirmeachúpla nó brathadóir teochta friotaíochta (RTD)) agus tá sé á rialú ag lúb aiseolais tiomnaithe. Tá na criosanna inslithe go leictreach óna chéile ach tá ábhar pláta seoltach teirmeach coitianta acu (alúmanam, copar nó cruach dhosmálta).

I gcás ina bhfuil na heilimintí teasa suite leagann sé teorainneacha na gcriosanna. Ba chóir go mbeadh gach crios 2-3 huaire an tiús pláta a thabhairt ar leibhéal réasúnta neamhspleáchais. Laghdaíonn an heuristic seo traschaint teirmeach idir criosanna comharsanacha. Dá thinn na plátaí nó is lú na criosanna, is amhlaidh is mó idirghníomhaíocht a chruthaítear agus is deacra a bhíonn rialú neamhspleách.

Cineálacha Cur Chuige Criosaithe
Úsáidtear trí phríomhscéim chriosaithe i bplátaí te tionsclaíochta agus saotharlainne. Tá an rogha dheachtú ag éilimh an nós imeachta.

Treisiú Crios Imlíne (Cúiteamh Imeall)
Tá an teas a chailltear ó imeall pláta i bhfad níos mó ná an teas óna lár, mar go dtugann an t-imeall dromchla níos mó don aer níos fuaire timpeall air chun gníomhú leis. Mar sin tá laghdú teochta ag na himill ag pláta aonchrios. I-dearadh ilchrios, déantar an crios seachtrach (nó fáinne ciumhais ar leith) a thiomáint ag níos mó cumhachta nó socraithe chuig teocht níos airde ná na criosanna istigh. Tugann sé seo cuntas ar chaillteanais imeall agus táirgeann sé réimse teochta aonchineálach ar dhromchla iomlán an phláta.

Is éard atá i gcumraíocht choitianta ná pláta ciorclach 3 chrios, crios ciorclach laistigh, crios meánachánach agus crios annular seachtrach. Tá an crios seachtrach 5-15 céim níos teo ná an pointe socraithe sa lár, ag brath ar mhéid an phláta agus ar chúinsí comhshaoil. I gcás plátaí dronuilleogacha tá an crios imlíne timpeall ar an gceann lárnach.

Láimhseáil an Ghrádáin
I gcás roinnt oibríochtaí tá gá le grádán teochta a bhfuil cuspóir leis ar fud an phláta. Áirítear i gcásanna den sórt sin próifílí leigheas nuair is gá ábhar a théamh ar bhealach forásach, ó thaobh amháin go taobh eile, nó tástáil theirmeach ar chomhpháirteanna faoi rampa teochta rialaithe ar fud na coda. Déantar an grádán a rialú trí theocht na gcriosanna cóngarach a shocrú do luachanna éagsúla. Sainmhíníonn líon na gcriosanna míne an ghrádáin.

Is féidir an pláta líneach ceithre chrios a shocrú go 50 céim , 70 céim , 90 céim agus 110 céim dá réir (crios 1 go foirceann amháin, crios 4 go dtí an taobh eile). Seolann an t-ábhar pláta teas ach coinníonn an lúb rialaithe aonair i ngach crios an pointe socraithe áitiúil in ainneoin sreabhadh teasa ó chriosanna comharsanacha. Tugann tiúnadh rialtóir aghaidh ar crosstalk teirmeach; is gnách go n-éilíonn iarratais ar ghrádán gnóthachain chomhréireacha níos mó.

Criosanna le haghaidh Codanna Sonracha
I bpróiseáil uathoibrithe, ní féidir ach codanna den phláta ina bhfuil píosa oibre a théamh. Mar shampla is féidir le pláta ollmhór le roinnt codanna beaga criosanna ar leith a bheith ann do gach socrúchán páirteanna. Déantar na hailt faoi chuid a iompú chun fuinneamh a shábháil agus róthéamh páirteanna folamh a chosc. Úsáidtear an cur chuige céanna seo i róin teasa nó trealamh nascáil, nuair is gá ach an limistéar atá i dteagmháil leis an gcuid a théamh.

Teastaíonn braiteadh ar pháirtláithreacht (eg braiteoirí optúla nó meicniúla) agus meicníocht rialaithe chun criosanna ar leith a chumasú nó a dhíchumasú. Caithfidh rannán crios sách fíneáil a bheith ag an pláta téimh féin a mheaitseáil le leagan amach na míre.

Sonraíocht Chórais Rialaithe Plátaí Ilchriosanna
Tá a braiteoir teochta féin agus lúb rialaithe ar leith ag teastáil ó gach crios. Tá dhá leagan ann don chóras rialaithe:

Rialaitheoir ilchainéil PID - Uirlis aonair a ghlacann roinnt ionchuir teirmeachúpla nó RTD agus a thugann il-aschuir rialaithe (athsheachadáin soladstaide nó thyristor go hiondúil). Oibríonn gach cainéal go neamhspleách lena paraiméadair PID féin. Tá na rialaitheoirí seo ar fáil i leaganacha 2, 4, 8 nó 16 chrios.

PLC le I/O analógach - Tá go leor modúl ionchuir teochta agus modúl aschuir ag rialtóir loighic in-ríomhchláraithe (PLC) a ritheann lúba neamhspleácha PID i mbogearraí. Tá an réiteach seo níos solúbtha maidir le braiteoirí cuid-láithreachta, logáil sonraí agus comhéadan le córais ardleibhéil.

Bíonn níos mó deacrachta ag baint le tiúnadh ilchrios ná crios aonair mar gheall ar thraschaint theirmeach. Cuireann athrú leictreachais i gcrios amháin isteach ar na criosanna in aice láimhe. Tá feidhmeanna tiúnta uathoibríocha ag rialtóirí PID nua-aimseartha ar féidir leo déileáil le mionchainteanna, ach d'fhéadfadh go mbeadh teicnící díchúplála nó rialú bunaithe ar mhúnla de dhíth le haghaidh cúplála láidir.

Míniú ar Léaráid Pláta Dronuilleogach 3 Chrios
Anseo thíos tá pláta téimh dronuilleogach il-chrios tipiciúil le haghaidh cúitimh imeall (gan íomhá, ach soláthraítear socrú téacs):

Toisí iomlána an phláta: 600 mm x 400 mm x 20 mm (alúmanam)

Crios 1 (Lár): Crios dronuilleogach 300 mm × 200 mm ag an lár. Tá an réimse seo clúdaithe go haonfhoirmeach ag an bpatrún téitheoir.

Crios 2 (Lár): dronuilleog annular 50 mm ar leithead ar na ceithre choirnéal de Chrios 1. Is lúb difriúil é patrún téitheoir

Crios 3 (Imeall): Imlíne 50 mm is forimeallaí. Patrún téitheoir comhchruinnithe ag na himill.

Ionchlannaítear teirmeachúpla ag lárionad geoiméadrach gach crios. Tá gach ceann de na trí chrios á rialú go neamhspleách ag rialtóir PID 3-chainéil. Tá Crios 3 socraithe níos airde ná an cuspóir, faoi 10 céim, tá Crios 2 níos airde ná an sprioc faoi 3 céim, agus tá Crios 1 socraithe ag an sprioc, le haghaidh teocht pláta comhsheasmhach. Nochtann an teocht dromchla fíor arna thomhas le ceamara infridhearg aonchineálacht ±1 céim ar an pláta.

Saincheisteanna Dearaidh agus Crostalk Teirmeach
Ní bhíonn aonrú teirmeach idir criosanna foirfe riamh. Sreabhann teas i gcónaí ón réigiún níos teo go dtí an réigiún níos fuaire in aice leis. Tugann an crosstalk seo le tuiscint go n-athróidh athrú socraithe i gcrios amháin teocht a chomharsana. Mar sin féin, baintear neamhspleáchas leordhóthanach amach le leithead crios cuí ($\\geq 2-3$$\\times$ tiús pláta) agus tiúnadh cúramach PID.

Má tá na criosanna róchúng, nó má tá an pláta ró-tanaí, iompraíonn an córas níos mó cosúil le crios aonair ina bhfuil go leor téitheoirí-ag dul i ngleic leis an gcuspóir maidir le rialú ilchrios. Dá bhrí sin, ba cheart dearadh pláta téimh ilchrios a bheith bunaithe ar anailís eiliminte críochta nó ar thástáil thurgnamhach chun an leithead íosta crios a aithint don fheidhmíocht is gá.

Eile is ea an dáileadh dlúis vata an téitheoir. D’fhéadfadh dlús vata níos mó (W/cm 2 ) a bheith ag teastáil ó chriosanna imill chun an chumhacht bhreise a theastaíonn le haghaidh coigeartú imeall a sholáthar. Is gnách go mbíonn an cóimheas cumhachta idir criosanna imeall agus lárchrios sa raon 1.5:1 go 3:1, ag brath ar mhéid an phláta agus an insliú ar an imeall.

Buntáistí agus Míbhuntáistí a bhaineann le-Buntáistí Rialaithe Ilchrios:

aonfhoirmeacht teochta níos fearr (cúiteamh imeall)

Cumas -grádáin teochta atá sainithe go maith a bhunú

Cuid{0}}feidhmchláir shonracha de dhíghníomhachtú crios le haghaidh coigilteas fuinnimh

Freagra teirmeach níos tapúla más gá ach cuid den phláta teocht a athrú

Teorainneacha:

Níos costasaí (go leor braiteoirí, téitheoirí agus bealaí rialaithe)

Socrú agus tiúnadh níos sofaisticiúla

Cuireann crosstalk teirmeach teorainn le neamhspleáchas teoiriciúil

Méadú ar íosmhéid pláta le haghaidh criosanna iolracha

Conclúid
Rialú teochta ilchrios le haghaidh aonfhoirmeacht agus solúbthacht feabhsaithe i bplátaí téimh formáid mhóra. Is iad na trí phríomh-mhodheolaíochtaí criosaithe ná treisiú crios imlíne le haghaidh cúitimh chiumhais, rialú grádán do phróifílí teochta d’aon ghnó agus codanna-criosanna ar leith le haghaidh próiseála atá tíosach ar fhuinneamh. Tá gach crios á rialú ag a braiteoir agus ag lúb rialaithe féin, arna chur i bhfeidhm de ghnáth ag rialtóirí PID ilchainéil nó PLCanna. Ní féidir croschaint theirmeach idir criosanna a sheachaint, ach is féidir é a mhaolú trí úsáid a bhaint as leithead an chrios ar a laghad 2-3 huaire níos mó ná tiús an phláta agus trí an rialtóir a choigeartú go cúramach. Is cumasóir ríthábhachtach é ardrialú do chruinneas próisis in iarratais ó mhonarú leathsheoltóra go lannú tionsclaíoch. Is pláta téimh il-chrios tógtha i gceart é an réiteach roghnaithe do phróisis a éilíonn aonchineálacht ±1 céim nó grádáin teochta in-ríomhchláraithe.