Пештерде, диапазондарда және микротолқынды пештерде қолданылатын жоғары температура сенсорларын өндіруге арналған негізгі ойлар

Пештер, грильдер және микротолқынды пештер сияқты жоғары температуралы тұрмыстық құрылғыларда қолданылатын температура сенсорлары өндірісте өте жоғары дәлдік пен сенімділікті талап етеді, өйткені олар жабдықтың қауіпсіздігіне, энергия тиімділігіне, пісіру әсеріне және қызмет ету мерзіміне тікелей байланысты. Өндіріс кезінде ең көп назар аударуды қажет ететін негізгі мәселелерге мыналар жатады:

I. Негізгі өнімділік және сенімділік

1. Температура диапазоны және дәлдігі:
   • Талаптарды анықтау:Датчиктің өлшеуі қажет ең жоғары температураны дәл көрсетіңіз (мысалы, 300°C+ дейінгі пештер, ықтимал жоғары диапазондар, микротолқынды пештің температурасы әдетте төменірек, бірақ тез қызады).
   • Материалды таңдау:Барлық материалдар (сезгіш элемент, оқшаулау, инкапсуляция, сымдар) өнімділікті төмендетпей немесе физикалық зақымданбай ұзақ уақыт бойы максималды жұмыс температурасына және қауіпсіздік шегіне төтеп беруі керек.
   • Калибрлеу дәлдігі:Құрылғы стандарттарына (әдетте ±1% немесе ±2°C) сәйкес келетін (әсіресе 100°C, 150°C, 200°C, 250°C сияқты маңызды нүктелер) шығыс сигналдарының (қарсылық, кернеу) нақты температураға бүкіл жұмыс диапазонында дәл сәйкес келуін қамтамасыз ету үшін өндіріс кезінде қатаң жинақтау және калибрлеуді орындаңыз.
   • Жылулық жауап беру уақыты:Жылдам басқару жүйесінің реакциясы үшін қажетті термиялық жауап жылдамдығына (уақыт тұрақтысы) қол жеткізу үшін дизайнды (зонд өлшемі, құрылымы, жылу контактісі) оңтайландырыңыз.
2. Ұзақ мерзімді тұрақтылық және қызмет ету мерзімі:
   • Материалдың ескіруі:Сезімтал элементтерді (мысалы, NTC термисторлары, Pt RTDs, терможұптар), оқшаулағыштарды (мысалы, жоғары температуралы керамика, арнайы әйнек), инкапсуляцияның ұзаққа созылған жоғары температура әсерінен аз ауытқумен тұрақты болуын қамтамасыз ету үшін жоғары температураның қартаюына төзімді материалдарды таңдаңыз.
   • Жылулық циклге қарсылық:Сенсорлар жиі қыздыру/салқындату циклдарына (қосу/өшіру) шыдайды. Материалдық термиялық кеңею коэффициенттері (CTE) үйлесімді болуы керек, ал құрылымдық дизайн крекингті, қабаттасуды, қорғасынның сынуын немесе дрейфті болдырмау үшін нәтижесінде пайда болатын термиялық кернеуге төтеп беруі керек.
   • Термиялық соққыға төзімділік:Әсіресе микротолқынды пештерде суық тағам қосу үшін есікті ашу қуыс температурасының тез төмендеуіне әкелуі мүмкін. Датчиктер температураның мұндай жылдам өзгерістеріне төтеп беруі керек.

II. Материалды таңдау және процесті бақылау

3. Жоғары температураға төзімді материалдар:
   • Сезім элементтері:NTC (жалпы, арнайы жоғары температурадағы формуланы және шыны инкапсуляцияны қажет етеді), Pt RTD (тамаша тұрақтылық және дәлдік), K-типті термопар (үнемді, кең ауқым).
   • Оқшаулағыш материалдар:Жоғары температуралы керамика (глинозем, цирконий), балқытылған кварц, арнайы жоғары температуралы шыны, слюда, PFA/PTFE (төменірек рұқсат етілген температуралар үшін). Жоғары температурада жеткілікті оқшаулау кедергісін сақтау керек.
   • Инкапсуляция/қоршау материалдары:Тот баспайтын болат (304, 316 жалпы), Inconel, жоғары температуралы керамикалық түтіктер. Коррозияға, тотығуға қарсы тұруы және жоғары механикалық беріктігі болуы керек.
   • Сымдар/сымдар:Жоғары температурадағы легирленген сымдар (мысалы, Нихром, Канталь), никельмен қапталған мыс сым (әйнек талшық, слюда, PFA/PTFE сияқты жоғары температуралық оқшаулауы бар), компенсациялық кабель (Т/С үшін). Оқшаулау температураға төзімді және отқа төзімді болуы керек.
   • Дәнекерлеу/біріктіру:Жоғары температурадағы дәнекерлеуді (мысалы, күміс дәнекерлеуді) немесе лазермен дәнекерлеу немесе қысу сияқты дәнекерлеусіз әдістерді пайдаланыңыз. Стандартты дәнекер жоғары температурада балқиды.
4. Құрылымдық дизайн және тығыздау:
   • Механикалық күш:Зонд құрылымы орнату кернеуіне (мысалы, кірістіру кезіндегі момент) және операциялық соққыларға/дірілге төтеп беру үшін берік болуы керек.
   • Герметикалық/тығыздау:
     • Ылғал мен ластаушы заттардың енуінің алдын алу:Су буының, майдың және тағам қалдықтарының сенсордың ішкі бөлігіне енуіне жол бермеу қажет – бұл ақаулықтың басты себебі (қысқа тұйықталу, коррозия, дрейф), әсіресе бу/майлы пеш/қауым орталарында.
     • Тығыздау әдістері:Шыныдан металға тығыздау (жоғары сенімділік), жоғары температуралы эпоксидті (қатаң таңдауды және процесті бақылауды қажет етеді), дәнекерлеу/о-сақиналар (корпустың қосылыстары).
     • Қорғасынның шығу мөрі:Ерекше назар аударуды қажет ететін маңызды әлсіз нүкте (мысалы, шыны моншақ тығыздағыштары, жоғары температурадағы тығыздағышты толтыру).
5. Тазалық және ластаушы заттарды бақылау:
   • Өндіріс ортасы шаң мен ластаушы заттарды бақылауы керек.
   • Құрамдас бөліктер мен құрастыру процестері өнімділігі мен қызмет ету мерзімін төмендететін, жоғары температурада ұшатын, көміртектейтін немесе коррозияға ұшырайтын майлардың, флюс қалдықтарының және т.б. кірмеу үшін таза болуы керек.

     

III. Электр қауіпсіздігі және электромагниттік үйлесімділік (EMC) - әсіресе микротолқындар үшін

6. Жоғары вольтты оқшаулау:Микротолқындардағы магнетрондардың немесе HV тізбектерінің жанындағы сенсорлар бұзылуды болдырмау үшін ықтимал жоғары кернеулерге (мысалы, киловольт) төтеп беру үшін оқшаулануы керек.
7. Микротолқынды кедергіге төзімділік / металл емес дизайн (микротолқынды пеш қуысының ішінде):
   • Критикалық!Микротолқынды энергияға тікелей әсер ететін сенсорларқұрамында металл болмауы керек(немесе металл бөлшектерді арнайы экрандау қажет), әйтпесе доға, микротолқынды шағылыстыру, қызып кету немесе магнетрон зақымдалуы мүмкін.
   • Әдетте пайдаланыңызтолық керамикалық инкапсуляцияланған термисторлар (NTC), немесе жылуды қуыс зондына беру үшін металл емес жылу өткізгіштерді (мысалы, керамикалық таяқша, жоғары температуралы пластик) пайдаланып, металл зондтарды толқын өткізгіштің/қалқанның сыртына орнатыңыз.
   • Электр сымдары сонымен қатар микротолқынды энергияның ағып кетуін немесе кедергісін болдырмау үшін экрандауға және сүзуге ерекше назар аударуды қажет етеді.
8. EMC дизайны:Датчиктер мен сымдар кедергі (сәулеленген) шығармауы керек және сигналдың тұрақты берілуі үшін басқа компоненттердің (моторлар, SMPS) кедергілеріне (иммунитетіне) қарсы тұруы керек.

IV. Өндіріс және сапаны бақылау

9. Процесті қатаң бақылау:Егжей-тегжейлі сипаттамалар және дәнекерлеу температурасы/уақыты, тығыздау процестері, инкапсуляцияны өңдеу, тазалау қадамдары және т.б.
10. Кешенді тестілеу және жану:
    • 100% калибрлеу және функционалдық сынақ:Бірнеше температура нүктелерінде спецификациядағы шығысты тексеріңіз.
    • Жоғары температурада жану:Ерте сәтсіздіктерді тексеру және өнімділікті тұрақтандыру үшін максималды жұмыс температурасынан сәл жоғары жұмыс істеңіз.
    • Термиялық цикл сынағы:Құрылымдық тұтастық пен тұрақтылықты растау үшін көптеген (мысалы, жүздеген) жоғары/төмен циклдармен нақты пайдалануды имитациялаңыз.
    • Оқшаулау және жоғары қазандықты сынау:Сымдар арасындағы және сымдар/корпус арасындағы оқшаулау беріктігін тексеріңіз.
    • Тығыздағыштың тұтастығын тексеру:Мысалы, гелийдің ағуын тексеру, қысымды пешті сынау (ылғалға төзімділік үшін).
    • Механикалық беріктік сынағы:Мысалы, тарту күші, иілу сынақтары.
    • Микротолқынды пешке арналған сынау:Микротолқынды ортадағы доғаның, микротолқынды өрістің кедергісін және қалыпты шығысын сынау.

V. Сәйкестік және құны

11. Қауіпсіздік стандарттарына сәйкестік:Өнімдер мақсатты нарықтар үшін міндетті қауіпсіздік сертификаттарына (мысалы, UL, cUL, CE, GS, CCC, PSE, KC) сәйкес болуы керек, оларда материалдарға, конструкцияға және жылу датчиктерін сынауға (мысалы, пештер үшін UL 60335-2-9, микротолқындар үшін UL 923) егжей-тегжейлі талаптар қойылады.
12. Шығындарды бақылау:Құрылғы өнеркәсібі шығындарға өте сезімтал. Негізгі өнімділікке, сенімділікке және қауіпсіздікке кепілдік бере отырып, шығындарды бақылау үшін дизайн, материалдар және процестер оңтайландырылуы керек.    

Түйіндеме

Пештер, диапазондар және микротолқынды пештер үшін жоғары температура сенсорларын өндіруқатал ортада ұзақ мерзімді сенімділік пен қауіпсіздік мәселелерін шешуге бағытталған.Бұл талап етеді:

1. Материалды дәл таңдау:Барлық материалдар жоғары температураға төзімді және ұзақ уақыт бойы тұрақты болуы керек.
2. Сенімді тығыздау:Ылғалдың және ластаушы заттардың түсуінің абсолютті алдын алу маңызды.
3. Мықты құрылыс:Термиялық және механикалық кернеулерге қарсы тұру.
4. Дәл өндіріс және қатаң сынақ:Әрбір құрылғының экстремалды жағдайларда сенімді және қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету.
5. Мамандандырылған дизайн (микротолқындар):Металл емес талаптарды және микротолқынды кедергілерді шешу.
6. Нормативтік талаптарға сәйкестік:Қауіпсіздік сертификатының жаһандық талаптарына сәйкес келеді.

Кез келген аспектіні елемеу құрылғының қатал орталарында сенсордың мерзімінен бұрын істен шығуына, пісіру өнімділігі мен құрылғының қызмет ету мерзіміне әсер етуі немесе одан да нашар, қауіпсіздікке қауіп төндіруі мүмкін (мысалы, өртке әкелетін термиялық қашу).Температурасы жоғары құрылғыларда тіпті кішігірім сенсордың ақаулығы да каскадты салдарға әкелуі мүмкін, бұл әрбір бөлшекке мұқият назар аударуды қажет етеді.