Калибровка паяльной станции

Паяльный прибор на этапе ввода в эксплуатацию, так же как и многие другие устройства, подлежит калибровке. Фактический уровень нагрева жала или воздушного потока должен максимально близко соответствовать отображению данных на дисплее. Неточность данного критерия приведет к неприятным последствиям в процессе выполнения монтажных работ.

Особенности

Для того чтобы выполнить синхронизацию температуры рабочей поверхности прибора и отображения значений, используется мультиметр с возможностью подключения термопары. Калибровка паяльной станции контактного типа выполняется после исключения прямого соединение с жалом. Для этого в припой одновременно опускается наконечник и термопара. При определении работоспособности фена исследуется не только температурный коэффициент, а также соответствие техническим характеристикам расхода воздуха. Для некоторых моделей невозможно выполнить наладку соответствия показателей в домашних условиях, так как устройство не оснащено специальной функцией. В такой ситуации стоит обратиться к работникам технической лаборатории.

В радиолюбительской практике важен поэтапный контроль над всеми процессами и прежде всего начиная с пайки, где необходимо точно знать, до какой температуры нагрето жало паяльника или воздушная струя фена, чтобы избежать перегрева радиодеталей, припой плавился быстро, а место соединения оставалось прочным и спустя многие годы.

Чтобы процессы были управляемыми и достигать результата за кратчайшее время, реальные температурные режимы должны соответствовать указанным на дисплее.

И если такого соответствия не наблюдается, потребуется калибровка паяльной станции.

Основная задача

Добиться минимальной разницы между температурой жала паяльника (для контактных станций) или воздуха фена (для термовоздушных).

То есть температуры в идеале должны совпадать.

Что произойдет, если станция не откалибрована ?

По большому счету ничего критического. Но если раньше, если соответствие между температурами было и мы могли точно знать, что конкретный припой плавился например при 250℃, а теперь приходится “выкручивать” на 270℃, это не значит, что изменилась температура плавления.

Это значит, что паяльную станцию пора калибровать.

Конечно на это можно закрыть глаза.

Но могут быть и неприятности. Особые случаи, когда о калибровке стоит серьезно задуматься.

1. Например при пайке бессвинцовыми припоями. Высокая температура резко увеличивает риск перегрева. Нужно строго выдерживать температурные режимы и время пайки.
2. При монтаже микросхем BGA они запросто могут перегреться, если температура фена “гуляет” на десяток-другой градусов.

Любое ли паяльное оборудование можно калибровать ?

Нет. Должна присутствовать функция регулировка температуры и конструктивно предусмотрена сама возможность. Например в паяльниках с симисторным регулятором, температуру можно регулировать, но откалибровать их не получится. Даже если они отградуированы и нанесены значения температуры. Что касается электропаяльников, питающихся от сети 220 В с постоянным нагревом, там и калибровать нечего.

В каких случаях может понадобиться эта процедура ?

Самый простой пример – замена нагревателя. Стал греть сильнее или слабее.

Кроме того, при массовом производстве, даже отлаженном, всегда есть разброс в параметрах компонентов.

Какие измерительные приборы понадобятся для калибровки ?

Выбираем один из них, в зависимости от наличия.

Основные требования к приборам:

• высокая точность;
• диапазон должен быть не уже, чем требуется для калибровки.

В этом плане, паяльные инструменты, которые подлежат калибровке, находятся в более выигрышном положении, поскольку например для калибровки шумомеров нужен эталонный источник со строго заданными параметрами звуковой мощности в Дб и частоты, который еще нужно во-первых, где-то найти, а во-вторых, это не всегда оправдано, поскольку он может использоваться только один раз и дальше будет лежать бесполезным грузом.

По хорошему достаточно купить мультиметр с разъемами под термопару, причем не самый дорогой по цене. Такие популярны в Украине, учитывая низкую покупательную способность. Он пригодится и в других случаях. Например при измерении нагрева корпусов микросхемных стабилизаторов, силовых транзисторов, симисторов и др., чтобы понимать, устанавливать ли их на радиатор. Хотя некоторые продвинутые радиолюбители и конечно те, кто может позволить себе это с финансовой точки зрения, проводят температурный мониторинг деталей на плате при помощи тепловизора.

Иногда приходится читать, что для эталонного контроля температуры при калибровке станций используют пирометр, но нам кажется это не очень хорошей идеей. Хотя бы по той причине, что показания этого устройства очень зависят от других возмущающих факторов, в частности переменного коэффициента излучения поверхностей. Кроме того, сами инфракрасные термометры настраиваются по данным термопары, так что без последней никуда.

Особенности калибровки паяльника

Если просто прикоснуться термопарой к поверхности жала, велик риск, что температуру мы получим “не ту”. Ведь паяем мы самим кончиком. Более того, чтобы калибровка была “абсолютной чистой”, а результат ожидаемый, рекомендуется погружать термопару в припой, расплавленный жалом. Тогда будет самая точная теплопередача и качественный термический контакт.

Описанный метод важен еще по следующей причине. Если жало не новое, то оно в любом случае покрыто слоем окислов, остатков флюсов, даже его почистить, все равно будет невидимая пленка. Поэтому температура хоть на несколько градусов, но будет отличаться.

Особенности калибровки фена

Производится на рабочем расстоянии. А что это такое ? У каждое оно свое. Разное. Исходя из опыта. Например 10 мм. На этом расстоянии и проводится контрольное измерение температуры термопарой. Но здесь ситуация осложняется тем, что влияет сразу 2 фактора:

• расход воздуха;
• собственно установленная температура.

Как физически это происходит ?

При выборе станции рекомендуем обращать внимание на наличие опции калибровки. Причем, в характеристиках и описании почему-то об этом пишут не всегда. Но почти всегда об этом легко догадаться по фотографии. Если присутствует надпись CAL и видно небольшое отверстие, значит эта модель подлежит калибровке. Для гарантии нужно поинтересоваться у менеджера, правильны ли ваши догадки.

В глубине отверстия расположен подстроечный резистор. Могут быть и другие варианты. Но методика остается той же.

1. Берем отвертку.
2. Включаем питание.
3. Выставляем рабочую температуру (например значение плавления припоя).
4. Ждем когда нагрев закончится и температура стабилизируется.
5. Подводим термопару с учётом рекомендаций для фена и паяльника, приведенные выше.
6. Сравниваем полученное значение температуры с отображенным на дисплее.
7. Плавно вращаем резистор, чтобы добиться минимального расхождения. Пару градусов туда-сюда не в счет. Мир не идеален и оборудование для пайки тоже.

Скажем честно, не все бывает так просто. В некоторых разновидностях для калибровки приходится разбирать станцию, находить по схеме нужный подстроечный резистор, что требует определенных навыков.

Но чего не сделаешь ради точной температуры ...