L'interferenza del circuito di terra è un disturbo del segnale difficile-da-eliminare tipico dei cablaggi di termocoppie a lunga-distanza, causato da un potenziale di messa a terra incoerente tra il telaio dello stampo e l'armadio di controllo della temperatura, che genera corrente vagante alternata sovrapposta a segnali termoelettrici di livello-microvolt. Molti addetti alla manutenzione sostituiscono ripetutamente termocoppie e moduli filtro senza risolvere la causa principale del circuito di messa a terra, portando a persistenti sbalzi di temperatura casuali durante la produzione. Questo articolo spiega la logica della formazione del circuito di terra, i metodi di identificazione e gli schemi di eliminazione completi.
Meccanismo di formazione dell'anello di massa
Il telaio in acciaio dello stampo a canale caldo è collegato al filo di terra dell'attrezzatura della macchina per iniezione, mentre l'armadio di controllo della temperatura è dotato di un filo di terra di distribuzione dell'alimentazione indipendente. I due punti di messa a terra presentano una piccola differenza di tensione potenziale (0,1~0,5 V CA) causata dallo squilibrio del carico della rete elettrica di fabbrica. Se la treccia di schermatura della termocoppia viene messa a terra sia sulla scatola di giunzione dello stampo che sulla morsettiera dell'armadio, si forma un anello conduttivo chiuso tra due diversi potenziali di terra. La corrente circolante alternata scorre attraverso lo strato di schermatura metallica, inducendo ulteriore rumore alternato in millivolt nei fili interni in lega della termocoppia, con conseguente fluttuazione casuale della temperatura di ±1~3 gradi senza schema regolare.
Tre scene tipiche soggette a interferenze del loop di terra:
1. Stampi multi-cavità di grandi dimensioni con cablaggi lunghi oltre 8 metri, collegamento di macchine a iniezione indipendenti e messa a terra separata del quadro elettrico.
2. Più macchine a iniezione condividono una sbarra di terra pubblica, la fluttuazione della corrente di rete crea una differenza potenziale tra i terreni delle apparecchiature.
3. Stampi a canale caldo con tubazioni di raffreddamento ad acqua collegate a tubazioni idriche metalliche sotterranee, che introducono ulteriore potenziale disperso nel terreno.
Passaggi di identificazione rapida in-sito dei guasti del circuito di terra
1. Rispettare le regole sulla fluttuazione della temperatura: il rumore si intensifica quando più zone di riscaldamento funzionano contemporaneamente, si attenua quando si riscalda solo una zona; non correlato alla pulizia o alla sostituzione della termocoppia.
2. Scollegare un'estremità del filo di terra della treccia di schermatura (conservare solo la messa a terra a punto-singolo dell'armadio); se il disturbo dovuto alla temperatura scompare completamente, il loop di massa è confermato.
3. Utilizzare la modalità tensione CA del multimetro per misurare la tensione CA tra il telaio dello stampo e il terminale di terra dell'armadio; la lettura superiore a 0,05 V verifica la differenza di potenziale che forma il circuito.
Soluzioni di eliminazione a più livelli ordinate per difficoltà di implementazione
1. Soluzione fondamentale: messa a terra-punto singolo della treccia schermante della termocoppia
Collegare la treccia metallica di schermatura solo al terminale di terra all'interno dell'armadio di termoregolazione; interrompere tutti i contatti di terra tra la treccia e la scatola di giunzione dello stampo, l'acciaio dello stampo o il telaio della macchina. Ciò interrompe il percorso ad anello chiuso della corrente vagante, la specifica di cablaggio standard più ampiamente adottata per tutti i sistemi a canale caldo.
2. Isolamento della differenza di potenziale per occasioni inevitabili di doppia messa a terra
Se la progettazione del processo richiede la messa a terra della schermatura laterale dello stampo-, installare moduli di conversione del segnale isolati tra i cavi di prolunga e i canali dell'armadio per interrompere la trasmissione di corrente vagante CC/CA mantenendo la trasmissione del segnale di temperatura. Dotare il quadro elettrico di un'alimentazione isolata e indipendente per eliminare le interferenze dovute alle fluttuazioni del potenziale di terra della rete.
3. Ottimizzazione della messa a terra della rete elettrica di fabbrica
Unificare la sbarra collettrice di terra di tutte le apparecchiature di stampaggio a iniezione e degli armadi di controllo della temperatura allo stesso palo di terra principale a bassa-resistenza; separare la terra di alimentazione e il cablaggio di terra a corrente debole del segnale per evitare che la corrente del carico di alimentazione inquini il potenziale di terra del segnale. Aggiungere induttori del filtro del rumore di terra sull'ingresso di alimentazione dell'apparecchiatura del canale caldo per ridurre la differenza di potenziale CA tra le masse dell'apparecchiatura.
Specifiche vietate di cablaggio per evitare il ripetersi del loop di terra
• È vietato avvolgere la treccia di schermatura della termocoppia attorno alle viti in acciaio dello stampo e al telaio della macchina per la messa a terra;
• Non collegare la treccia schermante ai giunti metallici dei tubi dell'acqua di raffreddamento, alle staffe delle tubazioni idrauliche e ad altre strutture metalliche ausiliarie;
• Quando si utilizzano scatole di giunzione integrate multi-canale, tutte le trecce di schermatura dei canali devono essere raccolte su un unico terminale di messa a terra all'interno della scatola, senza messa a terra multi-punto sparsa sulla piastra dello stampo.
Corrispondenza anti-interferenza complementare
Dopo aver interrotto i circuiti di terra, collabora con cavi di prolunga con schermatura a doppio-strato e moduli di filtro del segnale in miniatura per sopprimere ulteriormente il rumore elettromagnetico residuo proveniente da servomotori e inverter, stabilizzando completamente le curve di lettura della temperatura della termocoppia entro un intervallo di fluttuazione di ±0,5 gradi.
