ऐसे क्षेत्र का निदान कैसे करें जिसमें उच्च पावर ड्रॉ है लेकिन सतह का तापमान कम है?

प्लैटन के हीटिंग ज़ोन पर लगा एक एमीटर दिखाता है कि यह अपना पूरा, रेटेड करंट खींच रहा है, ठीक उसी तरह जैसे इसे खींचना चाहिए। फिर भी प्लेटन सतह पर लक्षित एक इन्फ्रारेड कैमरा दिखाता है कि क्षेत्र अपेक्षा से अधिक ठंडा, ठंडा है। वाटों की खपत हो रही है, लेकिन उन्हें गलत जगह पर ऊष्मा में परिवर्तित किया जा रहा है {{4}हीटर कार्ट्रिज के अंदर एक छोटा, चमकता हुआ गर्म स्थान। का यह पेचीदा संयोजनउच्च शक्ति निम्न सतह तापमान प्लैटन क्षेत्र को आकर्षित करती हैव्यवहार हीटिंग तत्व के भीतर आंतरिक शॉर्ट या आंशिक शॉर्ट सर्किट का एक क्लासिक हस्ताक्षर है। इसका सही ढंग से निदान करना खतरनाक बर्नआउट को रोकता है और गलत मूल कारण की खोज में बर्बाद होने वाले घंटों से बचाता है।

दोष तंत्र: तत्व के अंदर एक स्थानीयकृत लघु

एक मानक कार्ट्रिज हीटर (या प्लेटन में प्रतिरोध तार में एक कास्ट) में एक नाइक्रोम (निकल-क्रोमियम) प्रतिरोध तार होता है, जो कॉम्पैक्ट मैग्नीशियम ऑक्साइड (एमजीओ) पाउडर से इन्सुलेट होता है, और एक धातु म्यान में संलग्न होता है। आवश्यक लंबाई और प्रतिरोध प्राप्त करने के लिए तार को एक कुंडल में लपेटा जाता है। सामान्य ऑपरेशन के तहत, कॉइल की पूरी लंबाई में करंट प्रवाहित होता है, जिससे तत्व के साथ एक समान गर्मी पैदा होती है।

जब थर्मल साइक्लिंग, नमी के प्रवेश, कंपन, या विनिर्माण दोषों के कारण आंतरिक इन्सुलेशन ख़राब हो जाता है, तो नाइक्रोम कॉइल के दो आसन्न मोड़ संपर्क में आ सकते हैं। इससे विद्युत शॉर्ट या आंशिक शॉर्ट उत्पन्न होता है। विद्युत पथ छोटा हो जाता है, और तत्व का कुल प्रतिरोध कम हो जाता है। एक स्थिर वोल्टेज आपूर्ति के लिए, कम प्रतिरोध उच्च धारा प्रवाह का कारण बनता है (ओम का नियम: I=V / R)। इसलिए, एमीटर सामान्य या ऊंचा करंट भी दिखा सकता है।

हालाँकि, महत्वपूर्ण बिंदु वह है जहाँ गर्मी उत्पन्न होती है। अब सारा करंट छोटे खंड से होकर प्रवाहित होता है, जो तार का एक बहुत छोटा हिस्सा है। वह छोटा सा भाग एक तीव्र, स्थानीयकृत गर्म स्थान बन जाता है -संभवतः आवरण के अंदर लाल या सफेद रंग का गर्म चमकता हुआ। शेष तत्व, बायपास होने पर, बहुत कम या कोई गर्मी पैदा नहीं करता है। परिणामस्वरूप, प्लेटन की सतह केवल छोटे क्षेत्र से गर्मी प्राप्त करती है और थोड़ी मात्रा उससे दूर ले जाती है, जिससे समग्र सतह का तापमान कम हो जाता है। गायब सतह की गर्मी तत्व के अंदर ऊर्जा के एक खतरनाक सुई-बिंदु में केंद्रित होती है।

मुख्य लक्षण: पावर ड्रा बनाम सतह का तापमान

निम्नलिखित अवलोकन, जब एक साथ देखे जाते हैं, तो दृढ़ता से आंशिक आंतरिक कमी का संकेत देते हैं:

उच्च या सामान्य पावर ड्रा:क्लैंप मीटर से मापने पर ज़ोन अपना रेटेड करंट (या थोड़ा अधिक) खींचता है। एक निश्चित वोल्टेज के लिए, बिजली (वाट) विनिर्देश पर या उससे ऊपर हो सकती है।

निम्न सतह तापमान:एक इन्फ्रारेड कैमरा या एक संपर्क थर्मोकपल से पता चलता है कि उस क्षेत्र में प्लेटन की सतह सेटपॉइंट की तुलना में काफी ठंडी है और आसन्न क्षेत्रों की तुलना में ठंडी है। तापमान उम्मीद से 20-50 डिग्री कम हो सकता है।

असमान थर्मल छवि:एक थर्मल कैमरा हीटर की लंबाई पर एक "ठंडी पट्टी" या एक ठंडा क्षेत्र दिखाता है, कभी-कभी एक छोटे से गर्म स्थान के साथ जो बाहर से दिखाई नहीं दे सकता है। कई मामलों में, हॉट स्पॉट पूरी तरह से कार्ट्रिज के भीतर छिपा होता है, और म्यान की सतह केवल थोड़ी गर्म दिखाई दे सकती है।

कोई दृश्य बाहरी क्षति नहीं:एक खुले सर्किट (जो शून्य करंट खींचेगा) या ग्राउंड फॉल्ट (जो जीएफसीआई को ट्रिप कर देगा) के विपरीत, आंशिक शॉर्ट अक्सर हीटर को बाहर से सामान्य दिखता है। टर्मिनल बरकरार हैं, और कोई पिघलना या जलना दिखाई नहीं दे रहा है।

चरण-दर-चरण निदान प्रक्रिया

चरण 1: वर्तमान ड्रा को मापें

संदिग्ध क्षेत्र में बिजली आपूर्ति लाइन पर करंट को मापने के लिए एक सच्चे-आरएमएस क्लैंप मीटर का उपयोग करें। रीडिंग की तुलना नेमप्लेट रेटिंग से करें या समान शक्ति और वोल्टेज के ज्ञात -अच्छे क्षेत्र पर मापी गई धारा से करें। एक रीडिंग जो रेटेड मूल्य के बराबर या उससे अधिक है वह पहला सुराग है। आंशिक रूप से शॉर्ट किया गया तत्व आमतौर पर शॉर्ट की गंभीरता के आधार पर अपने रेटेड करंट का 100-150% खींचता है।

चरण 2: प्रतिरोध मापें (ठंडा)

ज़ोन को बिजली की आपूर्ति से डिस्कनेक्ट करें और सुनिश्चित करें कि हीटर कमरे के तापमान पर है। मल्टीमीटर या कम प्रतिरोध वाले ओममीटर का उपयोग करके दो पावर लीड के बीच प्रतिरोध को मापें। आर=वी² / पी (या सीधे निर्माता के विनिर्देश से) से गणना की गई नेमप्लेट प्रतिरोध की तुलना करें। निर्दिष्ट शीत प्रतिरोध से 5% से अधिक की गिरावट आंतरिक कमी का एक मजबूत संकेतक है। उदाहरण के लिए, 1000 W, 240 V कार्ट्रिज हीटर का नाममात्र प्रतिरोध 57.6 Ω (240² / 1000) है। 52 Ω (9.5% कम) की रीडिंग आंशिक कमी की पुष्टि करती है।

महत्वपूर्ण:नाइक्रोम तत्व का प्रतिरोध तापमान के साथ थोड़ा बढ़ जाता है। शीत प्रतिरोध हमेशा गर्म प्रतिरोध से कुछ प्रतिशत कम होता है। इसलिए, बेसलाइन को कमरे के तापमान पर एक नए हीटर से, या निर्माता के ठंड प्रतिरोध डेटा से लिया जाना चाहिए। शीत विनिर्देशन से 10-20% नीचे की गिरावट निश्चित है।

चरण 3: थर्मल स्कैन करें

क्षेत्र को एक संक्षिप्त अवधि (उदाहरण के लिए, 30-60 सेकंड) के लिए सक्रिय करें और तुरंत एक इन्फ्रारेड कैमरे से प्लेटन सतह को स्कैन करें। देखो के लिए:

अपेक्षाकृत ठंडा क्षेत्र जहां हीटर स्थित होना चाहिए।

एक एकल, छोटा गर्म स्थान (कभी-कभी केवल हीटर को हटाकर और पायरोमीटर से म्यान को मापने पर ही दिखाई देता है)।

एक तापमान प्रवणता जो हीटर लेआउट के साथ असंगत है।

यदि हीटर हटाने योग्य है, तो ठंडा होने के बाद इसे हटा दें और म्यान का निरीक्षण करें। आंशिक रूप से छोटा कारतूस आंतरिक शॉर्ट के स्थान पर एक बदरंग बैंड (गहरा नीला या भूरा) दिखा सकता है, लेकिन यह हमेशा दिखाई नहीं देता है। कुछ मामलों में, आंतरिक तार पिघलने पर भी म्यान साफ ​​रहता है।

चरण 4: किसी ज्ञात -अच्छे क्षेत्र से तुलना करें

यदि प्लेटन में कई समान क्षेत्र हैं, तो एक समय में एक क्षेत्र को डिस्कनेक्ट करें और प्रतिरोध और वर्तमान को मापें। संदिग्ध क्षेत्र स्वस्थ क्षेत्रों की तुलना में लगातार कम प्रतिरोध और उच्च धारा (या समान धारा लेकिन कम सतह के तापमान के साथ) दिखाएगा।

चरण 5: अन्य कारणों को दूर करें

यह निष्कर्ष निकालने से पहले कि तत्व आंशिक रूप से छोटा है, सामान्य बिजली खपत के साथ कम सतह के तापमान के लिए अन्य संभावित स्पष्टीकरणों को हटा दें:

आंशिक कमी ही एकमात्र दोष है जो सामान्य-से-उच्च धारा को कम सतह के तापमान और मापनीय रूप से कम प्रतिरोध के साथ जोड़ती है।

तत्काल प्रतिस्थापन क्यों आवश्यक है?

आंशिक आंतरिक कमी वाला तत्व कोई मामूली उपद्रव नहीं है; यह एक खतरनाक स्थिति है जो तेजी से बिगड़ेगी। स्थानीयकृत हॉट स्पॉट सारी विद्युत शक्ति को तार के एक अंश में केंद्रित कर देता है। म्यान के अंदर का तापमान नाइक्रोम के पिघलने बिंदु (लगभग 1400 डिग्री) और एमजीओ इन्सुलेशन के गिरावट तापमान से अधिक हो सकता है। छोटा खंड अंततः पिघल जाएगा, जिससे एक खुला सर्किट (और फिर शून्य धारा) या, अधिक खतरनाक रूप से, म्यान में एक दरार हो जाएगी जो गर्म तार को आसपास के वातावरण में उजागर कर देगी। यदि प्लेटन का उपयोग दहनशील वातावरण में किया जाता है (उदाहरण के लिए, सॉल्वैंट्स, धूल, या इन्सुलेशन के पास), तो गर्म स्थान पर आग लग सकती है। इसके अतिरिक्त, उच्च धारा सॉलिड-स्टेट रिले, कॉन्टैक्टर या वायरिंग को ओवरलोड कर सकती है, जिससे और अधिक क्षति हो सकती है।

कार्रवाई:ज़ोन को तुरंत डी-एनर्जेटिक करें। "इसे तब तक चलाने का प्रयास न करें जब तक यह विफल न हो जाए।" संपूर्ण हीटर कार्ट्रिज या कास्ट-इन तत्व को बदलें। कास्ट-इन हीटर के लिए (जहां तार सीधे प्लेटन में एम्बेडेड होता है), प्रतिस्थापन का मतलब आम तौर पर पूरे प्लेटन को बदलना होता है, क्योंकि आंतरिक शॉर्ट की मरम्मत नहीं की जा सकती है।

मूल कारण विश्लेषण के लिए विफलता का दस्तावेज़ीकरण

विफल हीटर को हटाने के बाद, विफलता के बाद के निरीक्षण से इन्सुलेशन टूटने का मूल कारण पता चल सकता है:

नमी का प्रवेश:ठंडे सिरे पर जंग, सफेद पाउडर जमा, या गीले एमजीओ के लक्षण देखें। इससे पता चलता है कि टर्मिनल सील विफल हो गई, जिससे नमी तत्व में प्रवेश कर गई।

थर्मल साइकलिंग थकान:मोड़ या वेल्ड बिंदु के पास एमजीओ इन्सुलेशन में दरार, बिना किसी बाहरी नमी के, बार-बार विस्तार और संकुचन की ओर इशारा करती है।

ज़्यादा गरम होना:यदि छोटा भाग पिघला हुआ नाइक्रोम दिखाता है और लंबी लंबाई में म्यान का रंग फीका पड़ जाता है, तो तत्व को उसकी वाट घनत्व रेटिंग से अधिक संचालित किया जा सकता है या सूखा (अपर्याप्त ताप सिंकिंग) किया जा सकता है।

विनिर्माण दोष:हीटर के जीवनकाल में (वारंटी अवधि के भीतर) जो कमी दिखाई देती है, वह खराब केंद्रित कॉइल या एमजीओ में विदेशी कणों के कारण हो सकती है।

व्यावहारिक उदाहरण

एपॉक्सी को ठीक करने के लिए उपयोग की जाने वाली 4-ज़ोन एल्यूमीनियम हॉट प्लेट एक समस्या प्रदर्शित करती है: ज़ोन 2 8.2 ए (240 वी पर 8.0 ए रेटेड) खींचता है, लेकिन सतह का तापमान केवल 110 डिग्री है, जबकि सेटपॉइंट 180 डिग्री है। ज़ोन 1, 3, और 4 7.8-8.1 ए के साथ 180 डिग्री प्राप्त करते हैं। कमरे के तापमान पर प्रतिरोध माप:

जोन 1: 29.8 Ω (240 वी/8.05 ए ≈ 29.8 Ω से परिकलित) - नेमप्लेट से मेल खाता है।

ज़ोन 2: 25.1 Ω - अपेक्षा से 16% कम।

जोन 3: 30.0 Ω - सामान्य।

जोन 4: 29.9 Ω - सामान्य।

ज़ोन 2 की एक थर्मल छवि टर्मिनल छोर (शॉर्ट का स्थान) के पास एक हल्के गर्म स्थान के साथ एक ठंडा केंद्र दिखाती है। हीटर कार्ट्रिज को बदल दिया गया है। प्रतिस्थापन के बाद, जोन 2 8.0 ए खींचता है और समान रूप से 180 डिग्री तक पहुंच जाता है। पुराने कार्ट्रिज को काटकर खोला जाता है, जिससे गर्म स्थान वाले स्थान पर एमजीओ पाउडर के साथ जली हुई, पिघली हुई कुंडली दिखाई देती है, जिसका रंग काला हो जाता है।

निष्कर्ष

एक क्षेत्र जो उच्च शक्ति खींचता है लेकिन कम सतह का तापमान पैदा करता है वह एक आंतरिक, स्थानीयकृत लघु{{0}खतरनाक स्थिति का एक स्पष्ट संकेत है जो एक भयावह बर्नआउट को रोकने के लिए तत्काल प्रतिस्थापन की मांग करता है। किसी तत्व में ऊष्मा का सही स्थान उतना ही महत्वपूर्ण है जितना कि कुल मात्रा। ठंड प्रतिरोध को मापकर (5% से अधिक की गिरावट आंशिक कमी को इंगित करती है) और थर्मल इमेजिंग से पुष्टि करके, दोष का निश्चित रूप से निदान किया जाता है। हीटर को बदलने से एक समान तापमान बहाल हो जाता है और आग और उपकरण क्षति का जोखिम समाप्त हो जाता है। जब एमीटर और थर्मामीटर विपरीत कहानियां बताते हैं, तो प्रतिरोध माप पर भरोसा करें{{6}यह छुपे हुए दोष को उजागर करता है।