Poprawa procesu dla spójnej produkcji transformatorów: kontrola indukcyjności i optymalizacja wydajności
Biorąc pod uwagę brak producentów takich transformatorów na rynku, projektujemy je wewnątrz firmy. Dostarczamy specyfikacje techniczne partnerom, określając materiały, takie jak wysokotemperaturowe lakiowane druty.
Sygnały elektryczne z narzędzi do logowania ze studni, przesyłane za pomocą tych transformatorów, wpływają na niezawodność sygnału od formacji do powierzchni. Zatem poprawa spójności transformatorów zwiększa jednolitość sygnału, co zwiększa dokładność narzędzi do logowania i naszą konkurencyjność na rynku.
Nasze typowe transformatory sygnałowe to transformatory typu EI, z rdzeniami o wysokiej przenikalności magnetycznej (40-80 μΩ·cm) z permalloy, metalowymi obudowami i zalutowane silikonem. Spójność transformatorów zależy zarówno od projektu, jak i produkcji. W przypadku transformatorów T1, niski popyt oznacza produkcję ręczną, co powoduje problemy jakościowe. Poprzednie partie pokazały słabe spójności indukcyjne (±30% wartości centralnej, zmieniające się między partiami), utrudniając debugowanie obwodów i dokładność końcowego produktu.
1 Analiza czynników procesowych wpływających na spójność
Aby rozwiązać problemy z niezgodnościami w wydajności transformatorów wynikające z operacji ręcznych i małoseryjnej produkcji, należy skupić się na udoskonaleniach procesowych. Produkcja transformatorów obejmuje wiele dziedzin, a właściwości materiałów przewodzących, magnetycznych i izolacyjnych są bardzo zmiennymi, co utrudnia kontrolę. Przez badania rynkowe i analizę danych materiałowych, opracowany został diagram przyczynowo-skutkowy dla wartości centralnych transformatorów i spójności, jak poniżej:
1.1 Analiza procesu produkcji transformatorów typu EI
Poza ogólnymi cechami procesu transformatorowego, unikalne cechy transformatorów typu EI wymagają kompleksowej analizy 14 czynników terminalnych w Rysunku 1. Kluczowe czynniki wpływające na wydajność to:
Wyczerpujące obróbka termiczna materiałów z permalloy: Brak ścisłych procesów obróbki cieplnej, małoseryjna produkcja prowadzi do operacji opartych na doświadczeniu w zakresie kontroli temperatury, wyrównywania arkuszy rdzenia i próżni w piecu. Te czynniki kluczowo wpływają na usuwanie zanieczpień z powierzchni rdzenia stopu i wzrost właściwości magnetycznych (np. straty żelaza, przenikalność).
Zmienność właściwości magnetycznych materiałów: Krajowe materiały ze stopów mają niestabilne właściwości. Partie permalloy różnią się wydajnością magnetyczną, co obniża spójność.
Napięcia montażowe na arkuszach rdzenia: Niejednorodne napięcia zewnętrzne podczas montażu degradują wydajność magnetyczną (zwykle >10% wpływu). Wybieranie płaskich arkuszy rdzenia i precyzyjny montaż poprawiają spójność.
1.2 Miary usprawnienia procesu
Na podstawie tych głównych przyczyn niezgodności indukcyjnej transformatorów T1, wprowadzono skierowane usprawnienia procesowe.
2 Miary usprawnienia procesu i ich wdrożenie
2.1 Operatorzy ściśle kontrolują proces obróbki cieplnej
Przed obróbką cieplną uporządkuj arkusze rdzenia z permalloy możliwie najpłaskiej, aby po obróbce nie zginęły, redukując napięcia podczas montażu. W międzyczasie sprawdź ostre krawędzie na arkuszach rdzenia po przebijaniu przed obróbką cieplną. Jeśli ostre krawędzie są poważne, zaproponuj naprawę przed obróbką cieplną.
Ściśle postępuj zgodnie z krzywą na Rysunku 2 dla obróbki cieplnej. Podnoszenie temperatury jednostajnie przez 3 godziny, aż temperatura w piecu osiągnie 1150°C, utrzymanie temperatury przez 4 godziny, a następnie ochłodzenie do 400°C w ciągu 5 godzin przed wyjęciem arkuszy z pieca.
Ściśle przestrzegaj oryginalnych wymagań procesowych dotyczących ciśnienia próżni. Użyj złożonego manometru próżniowego SG-3 do ewakuacji, osiągając stopień próżni 10-20 Pa.
2.2 Wybierz 3-5 partii materiałów arkuszy rdzenia, przetwórz je osobno i porównaj wydajność
