Чому вимірювання різниці температур в автоклаві має значення?

Рівномірний розподіл температури в камері автоклаву є необхідною умовою для безпечного та повторюваного перебігу процесу. Однак на практиці найчастіше виникають розбіжності між температурою у верхній частині та температурою біля основи камери. Якщо ці розбіжності перевищують допустимі значення, можуть виникнути напруження, які з часом призводять до деформації конструкції автоклаву.

У деяких процесах, наприклад у виробництві будівельних матеріалів, різниця температур є фактором, який контролюється сертифікаційними органами. Перевищення встановленого порогу означає не тільки ризик пошкодження, але й невідповідність чинним нормам. Тому так важливо, щоб різниці температур постійно контролювалися і пов'язувалися з конкретними діями системи – наприклад, сигналами тривоги, реєстрацією подій або світловою сигналізацією.

Чому занадто велика різниця температур в автоклаві несе ризик пошкодження матеріалу?

Під час роботи автоклава матеріал всередині камери піддається впливу високої температури та тиску. Ключове значення має те, щоб процес проходив рівномірно – як з точки зору часу, так і розподілу температури у всьому робочому просторі. Якщо різниця температур між вершиною і основою камери перевищує допустимі значення, можуть виникнути напруження, які впливають не тільки на конструкцію пристрою, але і на сам оброблюваний матеріал.

Занадто швидке нагрівання однієї частини камери порівняно з іншою призводить до того, що матеріал не розширюється рівномірно. Це, в свою чергу, може призвести до мікротріщин, деформації або втрати необхідних експлуатаційних властивостей. У випадку автоклавів, що використовуються, наприклад, для сушіння будівельних матеріалів, навіть незначні відхилення від заданих параметрів можуть вплинути на кінцеву якість продукту.

З цієї причини багато процесів вимагають суворого дотримання допустимої різниці температур, а її перевищення розглядається як технологічна небезпека, яка повинна автоматично викликати реакцію системи управління.

Як контролювати температуру в різних зонах автоклава? Методи вимірювання

Вимірювання температури в автоклаві вимагає відповідного розміщення датчиків у ключових точках камери. Найчастіше це дві зони: верхня (верхівка) і нижня (основа), між якими може бути значна різниця температур – особливо у фазі нагрівання або охолодження. Саме ця різниця визначає термічну стабільність усього процесу.

Для вимірювання можна використовувати класичні резистивні датчики (наприклад, Pt100), підключені до аналогових модулів системи автоматизації. Важливо, щоб вони були стійкими до вологи та високого тиску, що панують всередині автоклава. Дані з датчиків надходять до контролера, який постійно аналізує температуру в кожній зоні та обчислює різницю між ними.

Хороше рішення повинно забезпечувати:

• призначення лімітів для кожної зони,
• гнучке реагування залежно від поточної температури процесу,
• запуск сигналізації та запис подій у разі перевищення заданих порогів.

Чим точніший метод вимірювання та інтерпретації даних, тим вища безпека та повторюваність процесу, а також кращий контроль за дотриманням вимог до якості.

Як контролювати температурні відмінності в автоклаві? Наше рішення

У разі застосувань, де різниця температур між верхом і дном автоклава впливає на якість і безпеку процесу, добре працює система на базі ПЛК-контролера з можливістю налаштування порогових значень тривоги.

Наприклад, можна застосувати два рівні моніторингу:

• Перший рівень активується після перевищення пікової температури 110 °C і контролює, чи різниця відносно базового рівня не перевищує 60 К.
• Другий рівень запускається при температурі вище 170 °C, при більш жорсткому порозі різниці – наприклад, 30 К.

Система повинна автоматично коригувати поріг толерантності залежно від поточної температури та вимикати моніторинг, коли умови більше не вимагають нагляду (наприклад, нижче 110 °C). Доповненням може бути функція попередження, яка попереджає про наближення до граничних значень.

Для реалізації такого рішення чудово підходять модульні системи автоматики з аналоговими входами, що дозволяють інтегрувати резистивні датчики (наприклад, Pt100). Завдяки візуалізації на операторських панелях або доступу через веб-браузер оператори та сервісна служба можуть мати поточний огляд стану кожного автоклава.

Додатковою перевагою є використання світлової та звукової сигналізації, яка чітко інформує про стан роботи системи – від нормального функціонування, через попередження, до тривоги.

Які переваги дає автоматичний контроль температури в автоклаві?

Реєстратор температури на базі системи JUMO variTRON 500 дозволяє точно контролювати різницю температур між вершиною і дном камери, автоматично реагуючи на перевищення заданих порогів. Це дозволяє зменшити ризик механічних деформацій автоклава, забезпечуючи безпечний і стабільний хід всього технологічного циклу.

Наше рішення забезпечує повну відповідність вимогам сертифікаційних органів, таких як TÜV. Можливість налаштування порогових значень, реєстрації тривог і подій, а також візуалізації температурних тенденцій полегшує документування процесу та виконання формальних вимог до якості.

Практичною перевагою є також миттєва сигналізація про стан кожного автоклава. Завдяки використанню спеціалізованих операторських панелей та чіткої світлової та звукової сигналізації технічний персонал має постійний доступ до інформації про стан системи – як локально, так і дистанційно. Це забезпечує високу точність і прискорює реакцію на можливі відхилення та мінімізує ризик незапланованих простоїв.

Варто підкреслити, що наша система є масштабованою та гнучкою. Вона може одночасно обслуговувати декілька автоклавів, а її конфігурація дозволяє налаштувати порогові значення тривоги відповідно до конкретних технологічних вимог. Завдяки модульній конструкції та можливості інтеграції з існуючою вимірювальною інфраструктурою, впровадження не вимагає революційних змін на підприємстві, а приносить реальне поліпшення зручності отримання результатів вимірювань та контролю процесу.

Хочете дізнатися, як подібне рішення може спрацювати у вашому процесі?
Зв'яжіться з нашою командою – ми проконсультуємо та допоможемо підібрати відповідну конфігурацію.

Про автора

Мене звуть Наталя і я спеціалізуюся на створенні контенту. Вже три роки я професійно "вирізьблюю слова" як редакторка та копірайтерка. Моя місія - розбирати навіть найзаплутаніші теми до найменших деталей. Я зосереджуюсь на побудові стосунків з читачем та створенні вражень. В особистому житті захоплююся подорожами, літературою та модою.

Коментарі

Ми закликаємо вас залишати коментарі через форму нижче. Вони будуть опубліковані онлайн після затвердження в межах нашого процесу перевірки.