Jā, PFA sildītāju var konstruēt ar integrētu mitruma sensoru aukstajā daļā (ne-iegremdētā elektriskā gala zonā), lai savlaicīgi brīdinātu par kondensāciju. Kad aukstās sekcijas temperatūra nokrītas zem apkārtējā gaisa rasas punkta, mitrums kondensējas uz iekšējām virsmām, galu galā izraisot zemes defektus. Miniatūrs RH/temperatūras sensors (piem., SHT30, HIH-4000), kas iebūvēts aukstajā daļā, nosaka mitruma paaugstināšanos. Kad RH pārsniedz 80–85% vai kad aprēķinātais rasas punkts tuvojas aukstās sekcijas temperatūrai, sensors aktivizē brīdinājumu. Pēc tam operators var aktivizēt nelielu sildītāju (5–10 W) aukstajā sekcijā, iztīrīt ar sauso slāpekli vai palielināt sildītāja jaudu, lai paaugstinātu aukstās sekcijas temperatūru. Šī paredzamā pieeja novērš mitruma uzkrāšanos, pirms tas izraisa atteici, pagarinot sildītāja kalpošanas laiku par 2–3 reizēm mitrā vidē. Sensors sildītāja izmaksām pievieno 20–50 USD.
Kondensācijas risks un sensoru izvietojums
In humid environments (RH >70%), PFA sildītāja aukstā daļa bieži darbojas 30–50 grādu temperatūrā (no vadītā siltuma). Ja apkārtējā rasas punkts ir 25 grādi, aukstā daļa ir droša (50 grādi > 25 grādi). Ja sildītājs ir izslēgts (aukstā daļa atdziest līdz apkārtējai temperatūrai) vai ja mitrums ir ļoti augsts (rasas punkts 40 grādi pie 70% RH, 50 grādi apkārtējā vidē), var veidoties kondensāts. Visneaizsargātākais periods ir palaišanas laikā pēc ilgstošas izslēgšanas.
Iebūvēts{0}}sensors mēra gan temperatūru (T_auksts), gan relatīvo mitrumu (RH_auksts). Kontrolieris aprēķina rasas punktu T_dp=T_auksts – (100 – RH_auksts)/5 (aptuvens). Ja T_auksts – T_dp < 3 grādi, kondensācijas risks ir augsts. Brīdinājumu aktivizētāji.
Sensoru integrācijas dizaina iespējas
| Dizains | Sensora tips | Atrašanās vieta | Barošanas avots | Izvade | Izmaksu pieaugums | Uzticamība |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Iebūvēts RH/T sensors | Digitālais (I²C) | Iekšā aukstā daļa, netālu no termināļiem | 3–5 V līdzstrāva no kontrollera | Digitālais brīdinājums | $20 | Augsts (aizsargā podiņus) |
| Uz virsmas{0}}montēts sensors | Analogais (spriegums) | Uz ārējās aukstās sekcijas sienas | 5–24 V līdzstrāva | 0–10 V analogs | $15 | Vidēja (videi pakļauta) |
| Rasas punkta slēdzis (bimetāla) | Mehāniski | Iekšā aukstā daļa | Nav (pasīvs) | Kontaktu slēgšana | $10 | Zems (laika gaitā novirzās) |
| Integrēts ar zemes defekta monitoru | Kapacitatīvs | Mēra mitrumu, izmantojot pretestību | Tas pats, kas GFCI | Signalizācija | $30 | Augsts (sarežģīta kalibrēšana) |
| Optiskās šķiedras rasas punkta zonde | Optiskais | Iekšā aukstā daļa | Ārējais gaismas avots | Digitālais | $100 | Ļoti augsts (pārmērīgs) |
Darbības loģika un brīdinājumi
Kontroles algoritms:
MonitorsT_auksts un RH_auksts ik pēc 1–5 minūtēm.
Aprēķinātrasas punkts T_dp=T_auksts – ((100 – RH_auksts) / 5). (Derīgs 30–80 grādiem, 20–95% RH)
JaT_auksts – T_dp < 3 grādi: dzeltens brīdinājums (kondensāta veidošanās risks).
JaT_auksts — T_dp < 1 grāds vai RH_auksts > 90%: sarkans brīdinājums (neizbēgama vai notiek kondensāts).
Pēc izvēles: automātiski aktivizējiet aukstās sekcijas sildītāju (10 W, 24 VDC) vai slāpekļa iztukšošanas vārstu, kad parādās dzeltenais brīdinājums. Deaktivizēt, ja T_auksts – T_dp > 5 grādi un RH_auksts < 70%.
Lietotāja priekšrocības
| Funkcija | Bez Sensora | Ar iebūvētu{0}}sensoru | Priekšrocība |
|---|---|---|---|
| Kondensāta noteikšana | Nav (pirmā zīme ir zemes defekts) | Agrīna brīdināšana (no stundām līdz dienām pirms kļūmes) | Profilaktiskā apkope |
| Sildītāja kalpošanas laiks mitrā vidē | 1-3 gadi | 3-6 gadi | 2–3x garāks |
| Neplānota dīkstāve | Bieži | Reti | Produktivitātes pieaugums |
| Aukstās sekcijas apkure | Vienmēr ieslēgts vai nekad | Pēc-pieprasījuma (tikai nepieciešamības gadījumā) | Enerģijas taupīšana (90% samazinājums) |
| Diagnostikas dati | Nav | Mitruma notikumu žurnāls | Pamatcēloņu analīze |
Lauka piemērs
PFA sildītājs tropu āra ķīmisko vielu tvertnē (85% RH, apkārtējā temperatūra 30 grādi) ik pēc 18 mēnešiem sabojājās aukstās sekcijas kondensāta dēļ. Iekārta uzstādīja sildītāju ar iebūvētu-digitālo mitruma sensoru (SHT30). Pēc 2 nedēļām sensors katru rītu aktivizēja dzelteno brīdinājumu (aukstā zona 28 grādi, rasas punkts 26 grādi). Iekārta pievienoja 10 W pretestības sildītāju aukstajai sekcijai, ko kontrolē sensors. Sildītājs katru rītu tika aktivizēts uz 15 minūtēm. Kondensācija apstājās. Sildītājs ir darbojies 4+ gadus bez zemes defekta. Sensora jauninājums maksāja 30.Ietaupīja30.Ietaupīja 500 nomaiņas izmaksās un dīkstāves.
Ierobežojumi
Sensoru elektronikai jābūt ievietotai (iekapsulētai), lai izdzīvotu ķīmiskajā vidē. Standarta sensori korodē skābes tvaikos. Izmantojiet konformālu pārklājumu vai tālvadības stiprinājumu (sensors sausajā kastē, termopāris aukstajā sekcijā).
Sensor accuracy degrades at high temperature (>85 grādi). Novietojiet sensoru aukstās sekcijas vēsākajā daļā (tālāk no tieša kontakta ar serdi).
Kalibrēšanas novirze laika gaitā (1–3 gadi). Nomainiet sensoru vai atkārtoti kalibrējiet katru gadu.
Secinājums: iebūvēts{0}}mitruma sensors prognozē kondensāciju, novērš kļūmes
PFA sildītāju var konstruēt ar iebūvētu{0}}mitruma sensoru aukstajā zonā, lai brīdinātu, kad aukstās sekcijas temperatūra tuvojas rasas punktam. Šis agrīnais brīdinājums (dzeltenais brīdinājums) ļauj operatoriem aktivizēt nelielu sildītāju vai slāpekļa iztukšošanu, pirms veidojas kondensāts, novēršot mitruma{2}} izraisītus zemes defektus. Sensors palielina sildītāja izmaksas par 20–50 USD, bet mitrā vidē pagarina sildītāja kalpošanas laiku par 2–3 reizēm. Āra, tropu vai augsta mitruma{9}}apkalpošanai norādiet sildītāju ar RH/T sensoru un automātisku aukstās sekcijas apsildi. Mitrums nogalina sildītājus no iekšpuses. Sajūtiet mitrumu, izvairieties no kondensāta, pagariniet kalpošanas laiku. Sensors ir lēts; neveiksme ir dārga. Uzstādiet sensoru, uzticieties brīdinājumam, novērsiet kļūdu.
