Chức năng bảo vệ nhiệt độ của hệ thống chạy nóng không phải là câu hỏi "liệu nó có tồn tại hay không" mà là câu hỏi xác minh kỹ thuật "liệu nó có hiệu quả hay không". Việc xác minh của nó phải dựa trên ba chiều: mô phỏng lỗi, đo lường phản hồi và so sánh tiêu chuẩn để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy trong các điều kiện vận hành bất thường thực sự. Sau đây là phương pháp xác minh hệ thống thường được sử dụng trong ngành.
I. Mục tiêu xác minh: Ba chức năng cốt lõi phải được xác nhận từng mục
|
Loại bảo vệ |
Mục tiêu xác minh |
Các chỉ số chính |
|
Bảo vệ ngắt kết nối cặp nhiệt điện |
Phát hiện lỗi cảm biến và cắt điện ngay lập tức |
Thời gian đáp ứng Nhỏ hơn hoặc bằng 1 giây, đầu ra tín hiệu cảnh báo, ngắt kết nối vật lý của mạch sưởi |
|
Tự động tắt nguồn-nhiệt độ- |
Buộc tắt hệ thống sưởi khi nhiệt độ vượt quá ngưỡng cài đặt |
Lỗi nhiệt độ hoạt động Nhỏ hơn hoặc bằng ±2 độ, độ trễ tắt nguồn Nhỏ hơn hoặc bằng 3 giây |
|
Bảo vệ kết nối điện áp không chính xác 380V |
Ngăn chặn việc cắm nhầm điện áp cao khiến cuộn dây đốt nóng bị cháy |
Khi điện áp đầu vào Lớn hơn hoặc bằng 380V, hệ thống sẽ khóa và hệ thống sưởi bị cấm khởi động. |
Điều kiện tiên quyết để xác minh: Tất cả các thử nghiệm phải được thực hiện với việc kiểm tra hệ thống dây điện được hoàn thành ở trạng thái tắt nguồn,-lạnh trước khi bật nguồn.
II. Danh sách công cụ và thiết bị xác minh
|
Công cụ |
Mục đích |
Yêu cầu về độ chính xác |
|
Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số (DMM) |
Đo điện trở cặp nhiệt điện, điện trở cách điện và đầu ra millivolt |
Phạm vi kháng cự: ± 0,5Ω; Phạm vi milivolt: ± 0,01mV |
|
Megôm kế (500V DC) |
Kiểm tra điện trở cách điện của cặp nhiệt điện với mặt đất |
Phạm vi đo: 0–1000MΩ |
|
Nguồn điện DC có thể lập trình |
Mô phỏng tín hiệu cặp nhiệt điện (để kiểm tra logic bảo vệ phần mềm) |
Độ chính xác đầu ra: ± 0,1mV |
|
Nhiệt kế hồng ngoại |
Xác minh không tiếp xúc về sự phân bổ nhiệt độ bề mặt cặp nhiệt điện |
Độ chính xác: ±1 độ, độ phân giải 0,1 độ |
|
Bộ ghi dữ liệu |
Ghi lại đường cong nhiệt độ và sự thay đổi tín hiệu tại thời điểm mất điện |
Tốc độ lấy mẫu: Lớn hơn hoặc bằng 10Hz |
|
Bộ mô phỏng cặp nhiệt điện (Tùy chọn) |
Xuất ra chính xác điện áp chia độ tiêu chuẩn, thay thế các cặp nhiệt điện thực |
Hỗ trợ loại K{0}}và loại J-, độ chính xác ±0,2 độ |
III. Quy trình hoạt động xác minh từng khoản
1. Xác minh bảo vệ ngắt kết nối cặp nhiệt điện
Hoạt động: Ngắt kết nối đường tín hiệu của bất kỳ cặp nhiệt điện nào (mô phỏng ngắt mạch) hoặc làm đoản mạch hai đầu của nó (mô phỏng đoản mạch).
Phản hồi dự kiến: Bộ điều chỉnh nhiệt ngay lập tức hiển thị "E-01: Ngắt kết nối cặp nhiệt điện" hoặc mã lỗi tương tự; rơle sưởi ấm ngắt kết nối trong vòng 1 giây và cuộn dây sưởi ấm ngừng nhận điện; một tiếng chuông phát ra âm thanh báo động và đèn LED màu đỏ vẫn sáng.
Judgment Criteria: If power is not cut off or the delay is >1,5 giây, chức năng bảo vệ không hợp lệ.
Đạt: Thời gian phản hồi Nhỏ hơn hoặc bằng 1 giây, tắt nguồn đáng tin cậy-, báo động rõ ràng.
2. Xác minh tắt nguồn tự động quá-nhiệt độ{2}}
Hoạt động: Đặt bộ điều chỉnh nhiệt ở mức 180 độ; sử dụng nguồn điện có thể lập trình để mô phỏng đầu ra cặp nhiệt điện, tăng dần lên 195 độ (cao hơn-nhiệt độ 15 độ);
hoặc sử dụng nhiệt kế hồng ngoại để làm nóng cục bộ đầu dò khiến nhiệt độ đo được vượt quá giá trị cài đặt.
Phản hồi dự kiến: Bộ điều nhiệt kích hoạt bảo vệ khi nhiệt độ đạt đến ngưỡng đã đặt +10 độ ; đầu ra nhiệt bị cắt hoàn toàn trong vòng 3 giây; máy ghi đường cong nhiệt độ cho thấy sự giảm mạnh mà không có độ trễ.
Tiêu chí Đánh giá: Nhiệt độ vận hành phải nằm trong phạm vi giá trị đã đặt từ +10 độ đến +15 độ ; độ trễ tắt nguồn không được vượt quá 3 giây, nếu không nó được coi là phản hồi chậm.
3. Xác minh bảo vệ kết nối sai điện áp 380V
Hoạt động: Ở trạng thái -tắt nguồn, kết nối nhầm đầu vào nguồn của bộ điều nhiệt với 380V AC (không-tiêu chuẩn 220V).
Phản hồi dự kiến: Sau khi bật nguồn-, hệ thống không bắt đầu nóng lên và hiển thị "E-03: Điện áp bất thường"; công tắc khí hoặc cầu chì không nổ (cho biết có mạch bảo vệ phía trước).
Tiêu chí phán đoán: Hệ thống phải từ chối khởi động và không được làm hỏng các bộ phận bên trong.
Nếu cuộn dây đốt nóng kích hoạt hoặc cháy, chức năng bảo vệ sẽ bị mất.
4. Kiểm tra điện trở cách điện và tính liên tục của cặp nhiệt điện (Xác minh cơ bản)
|
Mục kiểm tra |
Phương pháp |
Tiêu chí chấp nhận |
|
Điện trở cặp nhiệt điện |
Đồng hồ vạn năng đo điện trở giữa hai dây |
1–50Ω (loại K-, nhiệt độ phòng) |
|
Điện trở cách điện |
Megohmmeter đo dây cặp nhiệt điện với vỏ kim loại |
Lớn hơn hoặc bằng 100MΩ (trạng thái lạnh) |
|
Đầu ra Millivolt |
Làm nóng điểm nối nóng đến 80 độ, đo mV đầu ra |
Độ lệch so với thang loại K-Nhỏ hơn hoặc bằng ±0,5mV |
Khi điện trở cách điện là<10MΩ, signal drift is prone to occur at high temperatures, and replacement is necessary.
IV. Hồ sơ xác minh và cơ sở tuân thủ
Yêu cầu giữ lại:
Bảng ghi dữ liệu gốc của từng lần đo (bao gồm thời gian, nhiệt độ, thời gian đáp ứng, người thực hiện);
Ảnh chụp màn hình nhật ký cảnh báo của bộ điều khiển nhiệt độ trước và sau khi mô phỏng lỗi;
Hình ảnh nhiệt hồng ngoại (để xác minh tính đồng nhất của nhiệt độ). Tiêu chuẩn dựa trên:
IEC 60204-1: Điều 9.2.3 yêu cầu rõ ràng rằng "nguồn cung cấp năng lượng sưởi ấm phải tự động cắt trong trường hợp nhiệt độ tăng vọt";
ISO 13485: Các công ty sản xuất khuôn ép phun y tế phải cung cấp "Báo cáo xác minh chức năng bảo vệ quá{1}}nhiệt độ" như một phần của tài liệu hệ thống chất lượng của họ;
GB/T 19001: Yêu cầu "Phân tích ảnh hưởng và chế độ lỗi (FMEA)" đối với các thiết bị quan trọng, trong đó bảo vệ nhiệt độ là mục có-rủi ro cao.
