एक कार्ट्रिज हीटर को देखो. गरम अनुभाग स्पष्ट है. लेकिन अंत में जहां लीड तार निकलते हैं, वहां एक खंड होता है जो गर्म नहीं होता है। वह कोल्ड पिन या संक्रमण क्षेत्र है। इस क्षेत्र को समझने से पता चलता है कि क्यों कुछ हीटर बाहर निकलने पर ही जल जाते हैं और दूसरों का तापमान प्रोफ़ाइल असमान क्यों होता है।
कोल्ड पिन क्या हैं?
कार्ट्रिज हीटर के अंदर, प्रतिरोध तार एक निकल या निकल-प्लेटेड स्टील पिन पर समाप्त होता है जिसे कोल्ड पिन कहा जाता है। इस पिन में हीटिंग तार की तुलना में बहुत कम विद्युत प्रतिरोध होता है। यह नगण्य गर्मी पैदा करता है। फिर कोल्ड पिन लचीले लीड तारों से जुड़ जाता है। पूरी कोल्ड पिन असेंबली म्यान की बिना गर्म की गई लंबाई के अंदर बैठती है, आमतौर पर 10-25 मिमी लंबी।
कोल्ड पिन क्यों आवश्यक हैं.
कोल्ड पिन के बिना, प्रतिरोध तार लीड वायर कनेक्शन तक जारी रहेगा। वह कनेक्शन अत्यधिक गर्म होगा, सोल्डर या क्रिम्प पिघल जाएगा और इन्सुलेशन जल जाएगा। कोल्ड पिन कनेक्शन क्षेत्र को इतना ठंडा रखते हैं कि लीड वायर इंसुलेशन जीवित रह सके। वे एमजीओ के अंदर एक यांत्रिक लंगर भी प्रदान करते हैं।
संक्रमण क्षेत्र - जहां गर्मी शुरू होती है।
कोल्ड पिन से प्रतिरोध तार में संक्रमण एमजीओ के अंदर होता है। आदर्श रूप से, परिवर्तन अचानक होता है. व्यवहार में, एक छोटा संक्रमण क्षेत्र (2-5 मिमी) होता है जहां तापमान निकट-परिवेश से पूर्ण ऑपरेटिंग तापमान तक बढ़ जाता है। यह क्षेत्र उच्च तापीय तनाव का अनुभव करता है क्योंकि धातु कम लंबाई में तेजी से फैलती है। बार-बार साइकिल चलाने से संक्रमण बिंदु पर म्यान में दरार आ सकती है।
संक्रमण क्षेत्र में सामान्य विफलता.
फ़ील्ड विफलता विश्लेषण से पता चलता है कि 20-30% कार्ट्रिज हीटर विफलताएं संक्रमण क्षेत्र के पास, गर्म लंबाई के पहले 10 मिमी के भीतर होती हैं। संकेतों में ठंडे सिरे से एक निश्चित दूरी पर म्यान के चारों ओर एक काला घेरा, कभी-कभी एक छोटी सी दरार के साथ शामिल होता है। इसका कारण आमतौर पर बहुत छोटा संक्रमण क्षेत्र या कोल्ड पिन और प्रतिरोध तार के बीच खराब वेल्डिंग है।
संक्रमण क्षेत्रों को सही ढंग से कैसे निर्दिष्ट करें।
आपूर्तिकर्ता को वांछित बिना गर्म की गई लंबाई बताएं। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए, 20 मिमी सुरक्षित है। बहुत छोटे सांचों के लिए जहां हर मिलीमीटर मायने रखता है, 10 मिमी संभव है लेकिन विश्वसनीयता कम कर देता है। जब तक हीटर 5 मिमी व्यास और कम वाट घनत्व से कम न हो, तब तक कभी भी 8 मिमी से कम बिना गरम लंबाई के बारे में न पूछें।
मल्टी-ज़ोन हीटरों में कोल्ड पिन।
कुछ कार्ट्रिज हीटरों में दो या तीन अलग-अलग हीटिंग ज़ोन होते हैं जिनके बीच कोल्ड पिन होते हैं। इनका उपयोग विभिन्न खंडों में अलग-अलग तापमान की आवश्यकता वाले लंबे सांचों के लिए किया जाता है। प्रत्येक ठंडा पिन बिना गर्मी वाला एक मृत क्षेत्र बनाता है। हीटर की स्थिति बनाते समय ग्राहक को इन मृत क्षेत्रों का ध्यान रखना चाहिए।
संक्रमण गुणवत्ता के लिए व्यावहारिक जाँच।
हीटर प्राप्त करने के बाद, शीत प्रतिरोध को मापें। फिर थर्मोकपल को म्यान के साथ घुमाते हुए हीटर को कम वोल्टेज (रेटेड का 50%) पर खुली हवा में गर्म करें। तापमान कम दूरी पर तेजी से बढ़ना चाहिए (आदर्श रूप से बिना गर्म किए खंड के अंत से 8 मिमी से कम)। यदि तापमान धीरे-धीरे 15 मिमी या उससे अधिक बढ़ता है, तो संक्रमण खराब रूप से परिभाषित होता है और हीटर में लंबे समय तक वार्म-अप अंतराल रहेगा।
ठंडे सिरे को सील करने पर एक नोट।
निकास बिंदु जहां से सुराग निकलता है उसे नमी के प्रवेश के विरुद्ध सील किया जाना चाहिए। सिलिकॉन सील 200 डिग्री तक काम करती है। एपॉक्सी 250 डिग्री तक सील करता है। उच्च तापमान के लिए, सिरेमिक या ग्लास सील की आवश्यकता होती है। एक असफल सील नमी को ठंडे पिनों तक पहुंचने और उन्हें संक्षारित करने की अनुमति देती है, जिससे अंततः खुले सर्किट का कारण बनता है।
कोल्ड पिन और संक्रमण क्षेत्र दोष नहीं हैं। वे आवश्यक डिज़ाइन विशेषताएँ हैं। उनकी सीमाओं का सम्मान करते हुए न्यूनतम बिना गर्म की गई लंबाई, धीरे-धीरे बिजली का उपयोग और उचित सीलिंग से हीटर का जीवनकाल लंबा हो जाता है।
