Dlaczego pomiar różnicy temperatur w autoklawie ma znaczenie?

Równomierny rozkład temperatury w komorze autoklawu to warunek niezbędny do bezpiecznego i powtarzalnego przebiegu procesu. W praktyce jednak najczęściej występują różnice między temperaturą u góry a temperaturą przy podstawie komory. Jeśli te różnice przekroczą dopuszczalne wartości, może dojść do powstania naprężeń, które z czasem prowadzą do deformacji konstrukcji autoklawu.

W przypadku niektórych procesów – na przykład w przemyśle materiałów budowlanych – różnica temperatur jest czynnikiem kontrolowanym przez instytucje certyfikujące. Przekroczenie określonego progu oznacza nie tylko ryzyko uszkodzeń, ale też brak zgodności z obowiązującymi normami. Dlatego tak ważne jest, aby różnice temperatur były stale monitorowane i powiązane z konkretnymi działaniami systemu – np. alarmami, rejestracją zdarzeń czy sygnalizacją świetlną.

Dlaczego zbyt duża różnica temperatur w autoklawie niesie ryzyko uszkodzenia materiału?

Podczas pracy autoklawu materiał wewnątrz komory poddawany jest działaniu wysokiej temperatury i ciśnienia. Kluczowe znaczenie ma to, by proces przebiegał równomiernie – zarówno pod względem czasu, jak i rozkładu temperatury w całej przestrzeni roboczej. Jeżeli różnica temperatur między szczytem a podstawą komory przekracza dopuszczalne wartości, może dojść do powstania naprężeń, które oddziałują nie tylko na konstrukcję urządzenia, ale też na sam obrabiany materiał.

Zbyt szybkie nagrzewanie jednej części komory w stosunku do drugiej powoduje, że materiał nie rozszerza się równomiernie. To z kolei może prowadzić do mikropęknięć, deformacji lub utraty wymaganych właściwości użytkowych. W przypadku autoklawów wykorzystywanych np. do suszenia materiałów budowlanych, nawet niewielkie odchylenia od założonych parametrów mogą wpłynąć na końcową jakość produktu.

Z tego powodu wiele procesów wymaga ścisłego przestrzegania dopuszczalnej różnicy temperatur – a jej przekroczenie traktowane jest jako zagrożenie technologiczne, które powinno automatycznie wywołać reakcję systemu sterującego.

Jak monitorować temperaturę w różnych strefach autoklawu? Metody pomiaru

Pomiar temperatury w autoklawie wymaga odpowiedniego rozmieszczenia czujników w kluczowych punktach komory. Najczęściej są to dwie strefy: górna (szczyt) i dolna (podstawa), między którymi może występować znaczna różnica temperatur – zwłaszcza w fazie nagrzewania lub ochładzania. Właśnie ta różnica decyduje o stabilności termicznej całego procesu.

Do pomiaru można zastosować klasyczne czujniki rezystancyjne (np. Pt100), podłączone do modułów analogowych systemu automatyki. Ważne, aby były one odporne na wilgoć i wysokie ciśnienie, które panują wewnątrz autoklawu. Dane z czujników trafiają do sterownika, który na bieżąco analizuje temperaturę w każdej strefie i oblicza różnicę pomiędzy nimi.

Dobre rozwiązanie powinno umożliwiać:

• przypisanie limitów dla każdej strefy,
• elastyczne reagowanie w zależności od aktualnej temperatury procesu,
• uruchamianie alarmów i zapis zdarzeń w momencie przekroczenia zadanych progów.

Im bardziej precyzyjna metoda pomiaru i interpretacji danych, tym większe bezpieczeństwo i powtarzalność procesu – a także lepsza kontrola nad zgodnością z wymaganiami jakościowymi.

Jak monitorować różnice temperatur w autoklawie? Nasze rozwiązanie

W przypadku aplikacji, w których różnica temperatur między szczytem a podstawą autoklawu ma wpływ na jakość i bezpieczeństwo procesu, dobrze sprawdza się system oparty na sterowniku PLC z możliwością konfigurowania progów alarmowych.

Przykładowo, można zastosować dwa poziomy monitoringu:

• Pierwszy poziom aktywuje się po przekroczeniu temperatury szczytu wynoszącej 110 °C i kontroluje, czy różnica w stosunku do podstawy nie przekracza 60 K.
• Drugi poziom uruchamia się powyżej 170 °C, przy bardziej restrykcyjnym progu różnicy – np. 30 K.

System powinien automatycznie dostosowywać próg tolerancji w zależności od aktualnej temperatury i wyłączać monitoring, gdy warunki nie wymagają już nadzoru (np. poniżej 110 °C). Uzupełnieniem może być funkcja prealarmu, która ostrzega o zbliżaniu się do wartości granicznych.

Do realizacji takiego rozwiązania świetnie nadają się modułowe systemy automatyki z wejściami analogowymi, pozwalające na integrację z czujnikami rezystancyjnymi (np. Pt100). Dzięki wizualizacji na panelach operatorskich lub dostępowi przez przeglądarkę internetową, operatorzy i serwis mogą mieć bieżący podgląd na stan każdego autoklawu.

Dodatkową wartością jest zastosowanie sygnalizacji świetlnej i dźwiękowej, która w sposób jednoznaczny informuje o stanie pracy systemu – od normalnego działania, przez ostrzeżenie, po alarm.

Jakie korzyści daje automatyczne monitorowanie temperatury w autoklawie?

Rejestrator temperatury oparty na systemie JUMO variTRON 500 umożliwia precyzyjne monitorowanie różnicy temperatur pomiędzy szczytem a podstawą komory, z automatycznym reagowaniem na przekroczenie zadanych progów. Dzięki temu ograniczamy ryzyko deformacji mechanicznych autoklawu, zapewniając bezpieczny i stabilny przebieg całego cyklu procesowego.

Nasze rozwiązanie pozwala na pełną zgodność z wymaganiami instytucji certyfikujących, takich jak TÜV. Możliwość ustawienia wartości progowych, rejestrowania alarmów i zdarzeń oraz wizualizacji trendów temperatury ułatwia dokumentowanie procesu i spełnienie formalnych wymagań jakościowych.

Korzyścią praktyczną jest także natychmiastowa sygnalizacja stanu każdego autoklawu. Dzięki zastosowaniu specjalistycznych paneli operatorskich oraz czytelnej sygnalizacji świetlnej i dźwiękowej, personel techniczny ma ciągły dostęp do informacji o stanie systemu – zarówno lokalnie, jak i zdalnie. Zapewnia to wysoką dokładność i przyspiesza reakcję na ewentualne odchylenia i minimalizuje ryzyko nieplanowanych przestojów.

Warto podkreślić, że nasz system jest skalowalny i elastyczny. Może obsługiwać jednocześnie wiele autoklawów, a jego konfiguracja pozwala dostosować progi alarmowe do konkretnych wymagań technologicznych. Dzięki modularnej budowie i możliwości integracji z istniejącą infrastrukturą pomiarową, wdrożenie nie wymaga rewolucji w zakładzie – a przynosi realną poprawę łatwości pobierania wyników pomiarów i kontroli procesu

Chcesz dowiedzieć się, jak podobne rozwiązanie może sprawdzić się w Twoim procesie?
Skontaktuj się z naszym zespołem – doradzimy i pomożemy dobrać odpowiednią konfigurację.

O autorze

Mam na imię Natalia i specjalizuję się w tworzeniu treści. Od trzech lat zawodowo rzeźbię w słowie jako redaktorka i copywriterka. Moja misja to rozkładanie na czynniki pierwsze nawet najbardziej złożonych zagadnień. Stawiam na budowanie relacji z czytelnikiem i kreowanie doświadczeń. Prywatnie miłośniczka podróży, literatury i mody.

Komentarze

Zachęcamy do pozostawiania komentarzy za pomocą poniższego formularza. Zostaną one opublikowane online po zatwierdzeniu w ramach naszego procesu weryfikacji.