ไฟเบอร์ออปติกสามารถเสริมหรือแทนที่เทอร์โมคัปเปิลใน Hot Runners ได้อย่างไร

การตรวจจับอุณหภูมิแบบไฟเบอร์ออปติกเป็นทางเลือกใหม่นอกเหนือจากเทอร์โมคัปเปิลทั่วไป โดยมีข้อดีและข้อจำกัดบางประการที่แตกต่างกัน ไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์ทำงานบนหลักการของโฟโตลูมิเนสเซนซ์หรือการกระเจิงของรามาน โดยพัลส์ของแสงจะถูกส่งผ่านใยแก้วนำแสง และอุณหภูมิจะพิจารณาจากความยาวคลื่นหรือความเข้มของสัญญาณแสงที่ส่งคืน ประเภทหนึ่งคือไฟเบอร์ออปติกเซนเซอร์แบบเรืองแสง ใช้สารเคลือบฟอสเฟอร์ที่ส่วนปลาย ระยะเวลาการสลายตัวของสารเรืองแสงจะแปรผันตามอุณหภูมิ เซ็นเซอร์เหล่านี้ทนทานต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากสัญญาณเป็นแบบออปติคอล ไม่ใช่ทางไฟฟ้า ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีเสียงดังทางไฟฟ้าซึ่งเทอร์โมคัปเปิลต้องทนทุกข์ทรมานจาก EMI อีกทั้งยังมีฉนวนกันไฟฟ้าที่ดีเยี่ยม ช่วยขจัดปัญหากราวด์กราวด์ สามารถให้การตอบสนองที่รวดเร็วมาก (มิลลิวินาที) และไม่-รุกราน อย่างไรก็ตาม มีข้อเสียอย่างมากสำหรับการใช้งานแบบ hot runner ประการแรก ค่าใช้จ่ายจะสูงกว่ามาก-เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกตัวเดียวมีราคาสูงกว่าเทอร์โมคัปเปิลระดับพรีเมียมถึงห้าถึงสิบเท่า ประการที่สอง เส้นใยนำแสงมีความเปราะบางและต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวัง พวกเขาไม่สามารถทนต่อความเครียดเชิงกลในระดับเดียวกัน (การสั่นสะเทือน การหนีบ การดึงโดยไม่ตั้งใจ) เช่นเดียวกับเทอร์โมคัปเปิ้ลหุ้มเกราะ ประการที่สาม อินเทอร์เฟซ-ตัวแปลงออปโตอิเล็กทรอนิกส์-เพิ่มส่วนประกอบอื่นที่อาจเสียหายได้ ประการที่สี่ ช่วงอุณหภูมิของเซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกจำนวนมากมีจำกัด ในขณะที่บางชนิดสามารถรับอุณหภูมิได้ถึง 400 องศา แต่สารเคลือบฟอสเฟอร์สามารถเสื่อมสภาพเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้เกิดการเคลื่อนตัว ประการที่ห้า ปลายไฟเบอร์ต้องสัมผัสความร้อนโดยตรงกับโลหะ การบรรลุเป้าหมายนี้ด้วยความน่าเชื่อถือแบบเดียวกับเทอร์โมคัปเปิ้ลที่ใส่สปริง-นั้นถือเป็นเรื่องท้าทาย ในทางปฏิบัติ เซ็นเซอร์ไฟเบอร์ออปติกส่วนใหญ่จะใช้ในการวิจัยและพัฒนาหรือในการใช้งานเฉพาะทางที่มีมูลค่าสูงมาก-ซึ่ง EMI มีความรุนแรงและต้นทุนก็สมเหตุสมผล สำหรับฮอทรันเนอร์ทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ เทอร์โมคัปเปิลยังคงใช้งานได้จริง ทนทาน และคุ้มค่า{21}}มากกว่า อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตทางวิ่งร้อนบางรายกำลังสำรวจระบบไฮบริดที่ใช้เซนเซอร์ไฟเบอร์ออปติกเป็นข้อมูลอ้างอิงในการสอบเทียบเทอร์โมคัปเปิลเป็นระยะๆ ซึ่งจะช่วยยกระดับความแม่นยำของไฟเบอร์ออปติกในขณะที่ใช้เทอร์โมคัปเปิลเป็นตัวขับเคลื่อน เทคโนโลยีเกิดใหม่อีกอย่างหนึ่งคือการตรวจจับอุณหภูมิแบบกระจาย (DTS) โดยที่สายเคเบิลไฟเบอร์ออปติกเส้นเดียวตลอดท่อร่วมสามารถวัดอุณหภูมิได้ทุกจุด ซึ่งทำให้เกิดแผนที่ความร้อนที่สมบูรณ์ ปัจจุบันมีราคาแพงเกินไปสำหรับการผลิต แต่อาจเป็นไปได้ในอนาคต ในตอนนี้ แม้ว่าใยแก้วนำแสงจะเป็นทางเลือกที่น่าสนใจ แต่คาดว่าเทอร์โมคัปเปิลจะยังคงเป็นเทคโนโลยีการตรวจจับที่โดดเด่นใน hot runners เนื่องจากความน่าเชื่อถือที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว ต้นทุนต่ำ และความง่ายในการติดตั้ง