کالیبراسیون و اعتبارسنجی کنترلرهای PID چمبرها و فریزرهای ULT | ثامن لب
تنظیم دقیق پارامترهای کنترلی برای تضمین پایداری حرارتی تجهیزات طبق الزامات ISO/IEC 17025
استفاده از تجهیزات مرجع ردیابی‌پذیر برای کالیبراسیون کنترلرهای دما در ثامن لب
مقدمه: چرا کالیبراسیون کنترلر از کالیبراسیون سنسور مهم‌تر است؟
در تجهیزات حساس حرارتی و برودتی مانند چمبرهای تست شرایط محیطی و فریزرهای فوق‌سرد (ULT)، وظیفه اصلی حفظ پایداری و یکنواختی دما بر عهده کنترلر است. کنترلرها (مانند Eurotherm، Watlow یا Siemens) صرفاً نمایشگر نیستند؛ بلکه مغز سیستم‌اند که بر اساس پارامترهای PID، فرمان فعال یا غیرفعال کردن المنت‌ها، فن‌ها یا کمپرسورها را صادر می‌کنند.
بنابراین، کالیبراسیون کنترلر فراتر از اعتبارسنجی سنسور، شامل تنظیم دقیق پارامترهای درونی و منطق تصمیم‌گیری آن است. هدف اصلی ما جلوگیری از Overshoot، Undershoot و نوسانات ناخواسته است. در واقع، این فرآیند بخشی حیاتی از خدمات تعمیر و اورهال کنترلر و PLC در ثامن لب به شمار می‌آید.
آنالیز فنی: پروتکل کالیبراسیون سه‌مرحله‌ای کنترلر
پروتکل ما برای کالیبراسیون کنترلرها، بر دو حوزه اصلی ورودی (سنسورها) و منطق (پارامترهای PID) تمرکز دارد. در نتیجه، تمام مراحل مطابق با الزامات فنی سخت‌گیرانه ISO 17025 طراحی شده است.
۱. اعتبارسنجی و کالیبراسیون ورودی (Sensor Input Verification)
دقت کنترلر به طور مستقیم وابسته به سیگنالی است که از سنسورها می‌گیرد. به همین دلیل، ما از شبیه‌سازها و منابع دقیق جریان/ولتاژ برای بررسی صحت خوانش ورودی کنترلر استفاده می‌کنیم:
- سنسورهای دما: اعتبارسنجی ورودی سنسورهای PT100 و ترموکوپل‌ها (Type K, J) در تمام رنج کاری چمبر.
- سنسورهای رطوبت: اعتبارسنجی سیگنال خروجی ترانسمیترهای رطوبت نسبی یا سنسورهای خازنی.
- تکنیک: تزریق سیگنال مرجع استاندارد (ولتاژ یا مقاومت) به ورودی کنترلر و مقایسه آن با مقدار نمایش داده شده روی صفحه.
۲. تنظیم و بهینه‌سازی پارامترهای PID و کنترل فازی
تنظیم نادرست پارامترهای Proportional (P)، Integral (I) و Derivative (D) دلیل اصلی عدم پایداری یا تأخیر طولانی در تجهیزات است. بنابراین، این تنظیمات باید برای هر نقطه کاری (Set Point) به دقت بازبینی شوند.
| پارامتر PID | نقش در کنترل دما | تأثیر تنظیم نادرست |
|---|---|---|
| P (تناسبی) | تنظیم سرعت پاسخ به خطا | بسیار زیاد: نوسان سریع (Oscillation) و عدم پایداری |
| I (انتگرالی) | حذف خطای حالت ماندگار (Steady-State Error) | نادرست: تأخیر زیاد در پاسخ و Over-Correction |
| D (مشتق‌گیر) | پیش‌بینی و کاهش نرخ تغییرات خطا | بسیار زیاد: حساسیت به نویز، ناپایداری در سیستم‌های کندتر |
به همین منظور، ما از متدولوژی‌های پیشرفته مانند Ziegler–Nichols یا Auto-Tune نرم‌افزاری برای یافتن بهترین پایداری حلقه (Loop Stability) استفاده می‌کنیم.
۳. اعتبارسنجی خروجی و صدور گواهی
در نهایت، مرحله پایانی شامل تست خروجی کنترلر است. این امر به ویژه در چمبرهای شوک حرارتی که از رله‌های حالت جامد (SSR) برای کنترل سریع المنت‌ها استفاده می‌کنند، از اهمیت بالایی برخوردار است.
- بررسی خروجی: اندازه‌گیری دقیق ولتاژ یا سیگنال PWM خروجی برای اطمینان از عملکرد صحیح SSR و رله‌ها.
- تست پایداری: مانیتورینگ عملکرد دستگاه در نقاط بحرانی (High/Low Set Point) برای تأیید اینکه Ramp Rate و Dwell Time مطابق با الزامات MIL-STD هستند.
- مستندسازی: صدور گواهی Calibration/Validation کنترلر با ذکر انحراف (Drift) و پارامترهای نهایی PID.
❓ سوالات متداول (FAQ) در مورد کالیبراسیون کنترلرهای PID
پیوند کالیبراسیون کنترلر به تعمیرات تخصصی
در ثامن لب | samen lab، کالیبراسیون و تعمیرات یک چرخه پیوسته را تشکیل می‌دهند. علاوه بر این، عیب‌یابی دقیق کنترلر اغلب به ما کمک میکند تا مشکلات بزرگتری را در سیستم تشخیص دهیم:
- مشکلات کمپرسور: اگر کنترلر به طور مکرر Overshoot داشته باشد، ممکن است به دلیل ناتوانی کمپرسور در پاسخدهی سریع باشد. (لینک به: اورهال تخصصی کمپرسور)
- سیکل برودت آبشاری: در فریزرهای ULT با سیکل Cascade، کنترلر مسئول فعال‌سازی دقیق هر مرحله است. در نتیجه، کالیبراسیون ضعیف منجر به فشار بیش از حد و خرابی کمپرسورهای دما بالا (HT) میشود. (لینک به: عیب‌یابی سیکل آبشاری)
- نیاز به Retrofit: اگر کنترلر قدیمی قابلیت تنظیم دقیق را نداشته باشد، ما طبعاً راهکارهای Retrofit و جایگزینی با کنترلرهای هوشمند نسل جدید را پیشنهاد می‌کنیم.
📞 درخواست خدمات کالیبراسیون کنترلر برای تضمین دقت تجهیزات
با خدمات تخصصی ثامن لب، عملکرد سیستم‌های کنترلی خود را به استانداردهای بین‌المللی ارتقا دهید. از تنظیم دقیق PID تا صدور گواهی ISO 17025.
لینک‌های مرتبط فنی و خدماتی
برای تعمیق دانش فنی خود و کسب اطلاعات بیشتر در مورد خدمات ما: