Luokka

Viikkokatsaus

1 Polttoaine
Oikea savupiippu kiinteän polttoaineen kattilaan omilla käsillä
2 Patterit
Kuinka valita uuni vesipiirillä ja liittää se kodin lämmitysjärjestelmään omiin käsiisi
3 Patterit
Avain bimetallisten ja alumiinipäällysteiden asennusta varten
4 Takat
Asentaminen uunit omilla käsillään
Tärkein / Polttoaine

Termostaatin toimintaperiaate


Mikä on termostaatti, voit ymmärtää sen nimen. Tämä on laite, joka ohjaa lämpötilaa tietyssä vaiheessa ohjaamalla ohjausjärjestelmää. Termostaatti on ensisijaisesti tärkeä lämmitys- ja ilmastointilaitteiden, jääkaappien toiminnan kannalta. Se tarjoaa taloudellisen energian käytön - kytkee päälle ja pois lämmityksen ja jäähdytyksen, kun se saavuttaa tietyn lämpötilan.

Eri tyyppisiä termostaatteja

Termostaattien tyypit

Toimintaperiaatteen mukaan termostaatit on jaettu kahteen tyyppiin:

Kumpikin tyyppi puolestaan ​​jaetaan alalajiin.

Mekaaniset termostaatit

Mekaaniset termostaatit käyttävät antureita eri laukaisutekniikoilla, mutta ne kaikki perustuvat yhteen ainoaan periaatteeseen. Mekaanisen termostaatin toimivuuden ymmärtämiseksi sinun on kiinnitettävä huomiota monien aineiden fysikaalisiin ominaisuuksiin laajentua kuumennettaessa ja sopimalla, kun ne jäähdytetään (vesi on huomattava poikkeus, joka laajenee jäähdytettäessä). Mekaaniset termostaatit käyttävät tätä ominaisuutta, nimeltään lämpölaajeneminen.

Bimetallilevyt

Yleisin käytetyn termostaatin toimintaperiaate on käyttää kahta erilaisten metallien liuskoja, jotka on liitetty pultteihin.

Bimetaltermostaatin kytkeminen päälle ja pois päältä:

  1. Ulkoisen levylaitteen avulla voit asettaa lämpötilan, johon se kytkeytyy päälle ja pois;
  2. Kiekkoliitin on kytketty piirin läpi lämpötila-anturiin - kaksimetallilevy, joka sulkee ja avaa sähköpiirin riippuen suuremmasta tai pienemmästä taivutuksesta;
  3. Bimetallikaistale koostuu erilaisista metalleista, jotka on kiinnitetty yhteen;
  4. Yksi metalli laajenee vähemmän kuin toinen kuumennettaessa, ja siksi levy taipuu sisäänpäin lämpötilan noustessa;
  5. Levy on osa sähköpiiriä, joten kun nauha on kylmä, se on suora ja piiri suljettu. Järjestelmä on kytketty päälle ja lämmitetty. Lämmitettäessä tietylle lämpötilalle levy taipuu ja katkaisee ketjun. Piiri on sammutettu.

Bimetallilevyn työ

Se on tärkeää! Koska levyn laajeneminen ja supistuminen vie aikaa, anturilla on vaste-inertia.

Kaasu täytetyt anturit

Metallien hitaasta reaktiosta lämpötilan muutoksiin on kehitetty vaihtoehtoisia termostaatteja. Yksi niistä on kaasutäytteisten palkeiden käyttö metallilevyjen parin välissä. Näiden levyjen suuri pinta-ala antaa heille mahdollisuuden reagoida nopeasti lämmittämään. Lisäksi ne ovat joustavia ja niittävät.

Mekaaninen termostaatti, jossa on kaasua täytetty anturi

  1. Kun lämpötila nousee, interdisk-tilassa oleva kaasu laajenee ja erottaa levyt. Samanaikaisesti yksi niistä, joka on sisällä, painaa mikrokytkintä termostaatin keskiosassa avaamalla piirin. Lämmitys pysähtyy;
  2. Kun lämpötila laskee, kaasu puristuu, jolloin levyt ovat toistensa lähempänä. Sisäinen levy liikkuu poispäin mikrokytkimestä. Kosketin sulkeutuu, mukaan lukien lämpö.

Kaasulla täytettyjä termostaatteja käytetään kodin lämmitysjärjestelmiin, niitä käytetään vanhojen autojen malleissa. Joskus ne eivät käytä kaasuja vaan haihtuvia nesteitä, joilla on alhainen kiehumispiste. Esimerkiksi laimennettu alkoholi.

Se on tärkeää! Nesteiden erityinen kemiallinen koostumus valitaan säädettävien lämpötilojen mukaan.

Vaha termostaatit

Tämän tyyppisissä termostaateissa on suljettu kammio, jossa on vahakorkki ja vapaasti kulkeva metallivarsi. Kun lämpötila nousee, vaha sulaa, laajentaa ja työntää sauvan ulos kammiosta. Samanaikaisesti sauva toimii sähkövirtapiirin ottamiseksi käyttöön ja poistamiseksi käytöstä. Jousi palauttaa mekanismin paikalleen, kun vaha jäähtyy.

Vaha termostaattilaite

Vahaustermostaateja käytetään autojen moottorin jäähdytysjärjestelmissä, hanareissa jne. Yksinkertaisella rakenteella varustettu termostaatti sopii erinomaisesti kovaan työskentelyolosuhteeseen moottorin sisällä ja on erittäin luotettava.

Keskuslämmittimissä asennetaan venttiilejä, joissa käytetään usein vahamatotermostaateja. Kun jäähdytin lämmittää asetettuun tasoon, vahan säätimet vähentävät veden virtausta säteilijän läpi.

Elektroniset termostaatit

Digitaalinen termostaatti on sähköinen versio mekaanisesta termostaatista. Mekaanisen anturin sijasta voidaan asentaa termistori - vastus, joka muuttaa lämpötilan tai resistanssin lämpötilan tai lämpöparin. Signaali siirtyy elektroniseen moduuliin, jossa sitä käsitellään, ja siitä tulee komennot, joilla lämmitys tai jäähdytys voidaan kytkeä päälle tai pois. Elektronisen termostaatin etu on tarkempi lämpötilan säätö.

Digitaaliset säätimet ovat:

  1. Ei-ohjelmoitava. Yksiköt, joissa on yksinkertaiset toiminnot, joilla on digitaalinen näyttö ja ohjauspainikkeet asettamaan valitun lämpötila-arvon;
  2. Ohjelmoitava. Laitteet, jotka ovat mini-tietokone, jonka avulla voit asettaa viikonpäivät, tunnit, tilapäisesti säilyttää lämpötilan, manuaalisen peruutuksen ja niin edelleen;
  1. Langaton. Nykyaikaisen tekniikan kehittymisen myötä termostaattiset laitteet ovat "älykkäämpiä" ja vapautuneet johtimista. Tällaiset laitteet liittyvät erilaisten langattomien portaalien, kuten WiFi: n tai Bluetoothin, käyttöön. Yleisin on WiFi-yhteys. Tällaisissa yhteyksissä yhteyksien tehokkuus kasvaa ja johdotukseen liittyvät ongelmat poistetaan.

Elektronisten laitteiden lisätoiminnot:

  1. Ikkunoiden koskettimien integrointi lämpötilan vähentämiseksi avoimilla ikkunoilla;
  2. Useiden lämpöpatterien työn koordinointi;
  3. Mittausantureiden erillinen asennus optimaaliseen paikkaan;
  4. Kaukosäädin puhelin, internet tai älypuhelin. Suuri etäisyys talosta voi aina tehdä säätöjä asetuksiin;
  5. Hälytys, jos lämpötila on liian alhainen tai korkea. Haluttaessa omistaja saa sähköpostia;
  6. Hälytysten integrointi savunilmaisimiin ja putkien purskeantureihin.

Lisäksi langattomien termostaattien viimeisimmällä sukupolvella on miellyttävä ulkonäkö. He voivat toimittaa yksityiskohtaisia ​​energiaraportteja, ääniohjausjärjestelmä on käytettävissä.

Dual-zone termostaatit

Dual-zone termostaatin avulla voit hallita samanaikaisesti eri lämmitysjärjestelmiä ja ohjelmoida kahta asuntoa (esimerkiksi makuuhuone ja keittiö, olohuone ja eteinen). Jokaisessa huoneessa tai talon alueella on mahdollista asettaa halutun lämpötilan eri tasot.

Laitteen malli sisältää yleensä useita tallennettuja ohjelmia, voit tehdä omia mukautuksia. Usein käytetty lämpötila-alue - 7 - 30 astetta. Sääntelyn taso - puolet.

Kaksivyöhyke termostaatti sopii melkein kaikentyyppisiin lämmitykseen: sähkölattia ja katto, kaasu vesipattereilla ja muilla järjestelmillä.

Laite koostuu useista elementeistä:

  • elektroninen ohjelmoitava moduuli;
  • lämpötila-anturit;

Anturit on asennettava paikkoihin, joissa suljetaan vedot ja suorat auringonvalot, jotka voivat vääristää elektroniseen ohjausmoduuliin välitettyjä tietoja.

Kaksivyöhykkeen lisäksi on olemassa kaksivaiheisia termostaatteja, joita käytetään esimerkiksi ilmastointilaitteissa, joissa tarvitaan automaattista säätöä kylmissä ja lämpimissä sykleissä keskimmäisellä kuolleella vyöhykkeellä. Sähköisesti se koostuu kaksinkertaisesta kytkettävästä kontaktista. Sitä voidaan myös käyttää tavanomaiseen lämpötilan säätöön yhdellä kosketuksella.

Termostaatti 12 V

Yleensä elektroniset laitteet ovat paljon kalliimpia kuin mekaaniset, erityisesti ohjelmoitavat ja langattomat laitteet. On kuitenkin halpaa digitaalista laitetta, jota voidaan käyttää yksinkertaisesti hallita eri huoneiden ja laitteiden lämmitystä tai jäähdytystä. Soveltua esimerkiksi hautomoihin, kasvihuoneisiin, akvaarioihin, lattialämmitykseen jne.

12 V termostaatti

Termostaatin 12 V: n virrankytkentään voit käyttää 220 V: n verkkoa, mutta tätä varten sinun on käynnistettävä se erityisellä virtalähteellä, jonka teho on 12 V DC. Toinen vaihtoehto on kytkeä suoraan 12 voltin akkuun. Laitteessa ei ole lisätoimintoja, mikä vaikuttaa sen alhaiseen hintaan. Mutta sen tarkoitus on tavallinen lämpötila-asetus, hän selviää.

Termostaatin suunnittelussa - lämpötila-anturi (termistor) ja säädin, jossa on kytkinlaite halutun lämpötilan asettamiseksi.

Ilman termostaattien käyttöä lämmitys- ja jäähdytysjärjestelmien normaali toiminta on mahdotonta. Ilman palautetta ne saattavat olla liian energiavaltaisia ​​eivätkä pysty ylläpitämään vakaa lämpötila.

Lämpötila-anturit

Toiminnan periaate

Vastuksen lämpömittarit (termistorit, termistorit)

Resistance Thermometer (vastuslämpömittari) - lämpötila-anturi, jonka toimintaperiaate perustuu sähkönkestävyyden riippuvuuteen lämpötilassa.

Lämpöresistanssit voivat olla metalli (platina, nikkeli, kupari) tai puolijohde.

Useimmille metalleille resistenssin lämpötilakerroin on positiivinen - niiden resistanssi kasvaa lämpötilan noustessa. Puolijohteille, joissa ei ole epäpuhtauksia, se on negatiivinen - niiden vastustus vähenee lämpötilan nousussa.

termistorit

Termistorit ovat puolijohdekytkimiä, joilla on korkea lämpötilakerroin.

  • PTC-termistorien (positiivinen lämpötilakerroin), kykenevät huomattavasti lisäämään vastustustaan, kun asetettu lämpötila saavutetaan, käytetään laajalti moottoreiden suojaamiseen
  • NTC-termistorien (negatiivisen lämpötilakertoimen) ominaisuus heikentää voimakkaasti vastustustaan, kun asetettu lämpötila saavutetaan

PT100, PT1000

Platinaa kestävät lämpömittarit (Platinum Resistance Thermometers) ovat erittäin kestäviä hapettumista ja korkeaa mittaustarkkuutta.

Silikonitermistoreja, joilla on positiivinen vastuskerroin, on ominaista korkeat lineaarisuusominaisuudet, nopea, luotettava kiinteän tilan muotoilu ja alhaiset kustannukset.

Piirit lämmönkestävyyden sisällyttämiseksi mittauspiiriin

  • 2-johdinkytkentää käytetään silloin, kun suurta tarkkuutta ei tarvita, koska liitäntäjohtojen vastus summataan mitattuun vastukseen, mikä johtaa lisävirheeseen
  • 3-johdinpiiri tarjoaa paljon tarkempia mittauksia, koska on mahdollista mitata johtojohtojen vastus ja vähentää se mitatusta mitatusta vastuksesta
  • 4-johdinpiiri - tarkin järjestelmä, mahdollistaa syöttöjohtojen vaikutuksen täydellisen poistamisen

Lämpömittareiden vertailu termopareilla

  • suurempi tarkkuus ja stabiilius
  • Liitäntäjohtojen resistanssin vaikutusta mittaustulokseen ei voida sulkea pois, kun käytetään 3 tai 4-johtimista mittauspiiriä
  • lähes lineaarinen ominaisuus
  • ei tarvita kylmäliitoskorjausta
  • pieni mittausalue
  • ei voi mitata lämpöä.

lämpöparit

Termoelementti (termopari) - nämä ovat kaksi eri metallin johtimia, jotka on juotettu yhteen pisteeseen. Tätä lämpötilan mittauspistettä kutsutaan työliitokseksi. Vapaa päätyjä kutsutaan kylmäksi liitokseksi. Jos työliitäntä lämmitetään kylmäliitoksen suhteen, syntyy jännite (terminen emf) vapaiden päiden välillä, joka on verrannollinen lämpötilaeroon.

Koska termopari mittaa aina lämpötilaeroa, mittauspisteen lämpötilan määrittämiseksi kylmäliitoksen vapaat päät on pidettävä tunnetussa vakionlämpötilassa.

PLC-yhteys

Kylmät päät kytketään (suoraan tai korvausjohtojen avulla, jotka on valmistettava samoista metalleista kuin termopari) vastaavan analogisen tulon (napaisuus!) Liittimiin. Teollisuussäätimestä, joka kompensoi ohjelmalähtöisesti kylmän liitäntälämpötilan ja laskee lämpötilan pisteessä mittaus.

Sisäisellä kompensoinnilla ohjain käyttää moduulin lämpötilaa, johon termopari on liitetty. Tarkemman ulkoisen kompensoinnin avulla kylmäliitännän vertailulämpötila mitataan ylimääräisellä vastuslämpömittarilla, joka on kytketty ohjaimen erityiseen tuloon.

Termoparityypit

  • K: kromi-aluneli
  • J: raudan vakio
  • S, R: platina-platina / rodium jne.

Lämpöparit eroavat mitatuista lämpötiloista ja mittaustarkkuudesta.

Termoelementtien edut

  • Suuri lämpötilan mittausalue
  • Korkean lämpötilan mittaus.

puutteet

  • Pieni tarkkuus
  • Tarve säätää kylmän pään lämpötilaa.

termostaatit

Termostaatti (termostaatti) on säädin, joka pitää ilman tai nesteen jatkuvan lämpötilan lämmitys-, ilmastointi- ja jäähdytysjärjestelmissä.

Lämpötilan mittausanturit: tyypit, toimintaperiaate

Käytännössä kaikissa moderneissa laitteissa on lämpötila-antureita. Tämä on laite, jonka avulla voit mitata kohteen tai aineen lämpötilaa käyttämällä mitattua kehoa tai väliainetta eri ominaisuuksia ja ominaisuuksia. Huolimatta siitä, että kaikki lämpöanturit on suunniteltu mittaamaan lämpötilaa, erilaiset anturit tekevät sen täysin eri tavoin. Tarkastellaan lähemmin lämpöantureiden päätyyppien toimintaa ja ominaisuuksia.

Lämpötunnistimien luokittelu toimintaperiaatteella

Mittausperiaatteen mukaan kaikki lämpötilan mittausanturit on jaettu seuraavasti:

  • Lämpöeristetyt (lämpöparit);
  • Thermo-resistiivinen;
  • puolijohde;
  • akustinen;
  • pyrometrit;
  • Pietsosähköiset.

Termoelektriset lämpötila-anturit (termoparit)

Tämän anturityypin toimintaperiaate perustuu siihen, että sähkövirta syntyy johtimien tai puolijohteiden suljetuissa virtapiireissä, jos juotospisteet eroavat lämpötilassa. Lämpötilan mittaamiseksi lämpöparin toinen pää asetetaan mittausympäristöön ja toinen arvojen poistamiseksi. Tämäntyyppisten mittareiden ainoa mutta merkittävä haitta on niiden melko suuri virhe, jota ei voida hyväksyä useille teknisille prosesseille.

Esimerkki tällaisesta anturista on Metran-246 TSC -anturi, joka on suunniteltu mittaamaan kiinteiden aineiden lämpötilaa.

Sitä käytetään metallintyöstöön, ja se ohjaa laakereiden lämpötilaa. Mittausalue on -50... +120 astetta, lähtösignaali lukemiseen on analoginen.

Video lämpötila-antureista, katso alla:

Lämmönkestävät anturit

Kuten nimestä käy ilmi, tämäntyyppinen anturi toimii johtimen vastuksen muuttamisen periaatteella, kun sen lämpötila muuttuu. Yksinkertaisen ja luotettavan suunnittelun ansiosta tämäntyyppisiä antureita käytetään laajalti elektroniikassa ja konepajateollisuudessa. Näiden mittareiden kiistaton etu on suuri tarkkuus, herkkyys ja yksinkertaiset lukulaitteet.

Esimerkki lämmönkestävyystunnistimesta on malli 700-101BAA-B00, jonka alkuperäinen vastus on 100 ohmia ja mittausalue välillä -70 ° C ja +500 ° C.

Se on tehty platinelevyllä ja nikkelikoskettimilla. Laajalti käytetty elektroniikka- ja teollisuuskoneissa.

Puolijohdelämpöanturit

Tämäntyyppinen anturi toimii periaatteella p-n-liitoksen ominaisuuksien muuttami- seksi lämpötilan vaikutuksen alaisena. Koska jännitteen riippuvuus transistoriin lämpötilassa on aina verrannollinen, on mahdollista tehdä anturi, jolla on suuri mittaustarkkuus. Tämän ratkaisun epäilemättä edut ovat edulliset, suuret datan tarkkuudet ja ominaisuuksien lineaarisuus koko mittausalueella. Lisäksi ne voidaan asentaa suoraan puolijohdesubstraattiin, mikä tekee tällaisesta anturista välttämätöntä mikroelektroniikkateollisuudelle.

Esimerkki tällaisesta laitteesta voisi olla LM75A-anturi. Lämpötila-alue on -55 ° C - +150 ° C, mittausvirhe on ± 2 ° C. Mittausvaihe on vain 0,125 ° C. syöttöjännite - 2,5-5,5 V ja signaalin muunnosaika - jopa 0,1 sekuntia.

Akustiset lämpötila-anturit

Näiden laitteiden toimintaperiaate on eri äänen nopeus eri lämpötiloissa. Alustavien tietojen tuntemus on mahdollista laskea lämpötilan muutokset aineen sisältämän ääniaallon nopeudesta. Tämä on kontaktiton menetelmä, joka mahdollistaa lämpötilan mittaamisen suljetuissa onkaloissa sekä ympäristössä, jota ei voida käyttää suoraan mittaukseen. Tällaisia ​​antureita käytetään lääketieteessä ja teollisuudessa - missä mitattuun aineeseen tunkeutuminen on mahdotonta.

Pyrometrit (lämpökamerat)

Lämpötila-anturit, jotka eivät ole koskettimia, jotka kuulevat lämmitetyistä kappaleista tulevan säteilyn. Tämäntyyppisellä laitteella voit mitata lämpötilaa etäisyydellä lähestyessä ympäristöä, jossa mittaukset tehdään. Näin voit työskennellä korkeilla lämpötiloilla ja erittäin kuumilla esineillä ilman vaarallista lähentymistä.

Käyttöperiaatteen mukaan kaikki pyrometrit jakautuvat interferometrisiin, fluoresoivisiin ja antureihin, jotka perustuvat liuoksiin, jotka vaihtavat väriä lämpötilasta riippuen.

Pietsosähköiset lämpötila-anturit

Kaikki tämäntyyppiset anturit toimivat kvartsipiezoresonaattorilla. Työn koko olemus on suora pietsosähköinen vaikutus eli pietsosähköisen elementin lineaaristen mittojen muutos sähkövirran vaikutuksen alaisena. Kun vaihtovirtavirta vaihtuu tietyllä taajuudella, pietsoresonaattori värähtelee ja sen värähtelytaajuus riippuu lämpötilasta. Tietäen tämän riippuvuuden, resonaattorin värähtelytaajuuteen voidaan helposti muuntaa lämpötilaan.

Toinen video lämpöantureiden muunnoksista:

Laajan mittaustuloksen ja korkean tarkkuuden vuoksi tällaisia ​​antureita käytetään pääasiassa tutkimuksissa ja kokeissa, joissa tarvitaan suurta luotettavuutta ja kestävyyttä.

Kuinka jäähdytysnesteen lämpötila-anturi toimii


Tässä julkaisussa ymmärrämme, kuinka auton moottorin jäähdytysnesteen lämpötila ilmaantuu.
Kaikissa moderneissa autoissa lämpötila-anturit asennetaan jäähdytysjärjestelmään, joka on puolijohdevastus, jolla on negatiivinen lämpötilakerroin (TKS) - tämä vastus vaihtelee yhden tai useamman ympäristön lämpötilan mukaan. Jos verrataan metallisia termistoreja ja puolijohteita, jälkimmäisillä on tekijä 10 suurempi kuin TKS, ts. lämpötilan muutos vaikuttaa niiden kestävään muutokseen.

Laite ja toimintaperiaate.
Autolle asennettujen jäähdytysnesteen lämpötila-indikaattorit (lämpömittarit) ovat ratiometrista tyyppiä (Kuva 1.3). Niiden toimintaperiaate perustuu nuolen 2 yhteydessä olevan kestomagneetin 6 vuorovaikutukseen, jolloin kolmen mittauskierteen (1,3, 4 ), virta virtaa niiden läpi ja sen arvo käämityksessä 1 riippuu anturin resistanssista.

Lämpömittarin anturi (kuva 1.4) on valmistettu messinki- tai pronssisylinteristä (kotelo) 3, jossa
sen ylemmässä ja laajennetussa osassa on avaimet käteen -komponentti kuusiomainen ja kapeneva lanka, johon itse asiassa itse anturi on kiinnitetty. Termistori 1 on kiinnitetty sylinterin tasapohjaan. Termistori ja leike erotetaan eristetyllä virtalähteellä 2. Kun jäähdytysnesteen lämpötila on hyvin alhainen, anturin resistanssi on suuri, mikä tarkoittaa sitä, että käämissä 1 oleva virta (ks. Kuva 1.3) on vähäinen. Tällöin kestomagneetin kaikkien kolmen käämityksen tuloksena olevan magneettivuon vaikutukset ja sen nuoli 2 pyöritetään asteikon vasempaan puoleen. Kun lämpötila nousee, termistorin resistanssi vähenee, käämityksen 1 virta nousee ja sen tuottama magneettivuo pienenee. Myös käämien syntynyt magneettivuo muuttuu ja nuoli 2 kääntyy osoittimen asteikon oikealle puolelle.

Laite ja termostaatin toimintaperiaate

Termostaatti on tuotetieto, joka automaattisesti ylläpitää lämpötilaa, jonka arvo on kuluttajan asettama. Toinen nimi laitteelle on termostaatti. Sitä käytetään jäähdytys- ja jäädytyskammiossa, lämmitysjärjestelmissä, huoneissa, joissa on keinotekoisesti luotu ilmasto. Tässä artikkelissa opit, miten termostaatti toimii akulla, jääkaapissa ja raudassa.

Jäähdytetty termostaatti


Laitteen termostaatin jääkaappi on hieman erilainen kuin muissa järjestelmissä. Tämä johtuu kameran rakenteellisista ominaisuuksista ja sen tarkoituksesta (jäähtymään, ei lämpöä).

Suunnittelu sisältää (katso kuva, joka esittää jääkaapin T-110 termostaatin):

  1. Lämpöjärjestelmä;
  2. keväällä;
  3. liukusäädintä;
  4. mutteri;
  5. Säätöruuvi 1;
  6. Termostaattikotelo;
  7. kengät;
  8. Säätöruuvi 2;
  9. Kevät heittää;
  10. Kevään lukitus;
  11. Vipuyksikkö;
  12. Axis.

Erilaisten jääkaappimallien suunnittelu voi vaihdella keskenään. Mutta he voivat korostaa yhteisiä elementtejä:

  • Pikalukitus. Tarvitaan suojaamaan koskettimia burnoutilta, joka on ominaista piirin prosesseissa sähköpiirissä. Liikkumattomat koskettimet eivät sijaitse virtakytkimellä vaan toisiinsa liitettyinä jousen avulla. Kun virtamisvipua pyöritetään, kosketin ei liiku (virtapiiri on vielä kiinni). Sitten jousi muuttuu äkillisesti asentoonsa ja avaa piirin (tai sulkee);
  • Lämpötilan muutos solmu. Se koostuu jousesta ja ruuvista, jotka liikuttavat mutteria. Freon-jäähdytysnesteen määrä riippuu jousen kireydestä;
  • Solmu on suunniteltu säätämään eroa - laite, joka rajoittaa virtakytkimen kulkua. Se määrittää, missä lämpötilassa piiri sulkeutuu ja missä lämpötilassa se avautuu. Esimerkiksi, kun jääkaapin lämpötila asetetaan 3 astetta, piiri aukeaa, kun se saavuttaa 2,7 asteen. Ja kohdassa 3.3 piiri sulkeutuu uudelleen. Alue voidaan tehdä suuremmaksi tai pienemmäksi.

Kuvassa näkyy, että putki poistuu lämpöjärjestelmästä ja täytetään työvälineellä. Tämä on freoni tai kloorimetyyli. Putki on upotettu jääkaappeihin ja pakastimiin. Ja niin, että nestefaasi oli putken päässä (pakastimessa) ja aineen höyryt - alussa. Nestemäisen faasin lämpötila on aina alhaisempi kuin saman aineen höyry. Siksi pakastimessa lämpömittarin asteikko on aina nolla, ja jääkaapissa se on aina korkeampi.

Toiminnan periaate

Jääkaapin termostaatin toimintaperiaate on seuraava:

  1. Jos putken lämpötila pienenee, lämpöjärjestelmässä höyrynpaine pienenee. Tällöin palkeiden aallotettu osa puristuu, minkä vuoksi voimavipu akselin ympäri alkaa pyöriä. Tämä aiheuttaa piirin avautumisen;
  2. Jos lämpötila nousee, lämpöjärjestelmän sisällä höyrynpaine nousee. Tästä sisäpuolella palje laajentaa aallotusta. Vipu alkaa liikkua vastakkaiseen suuntaan pyöriessään akselinsa ympäri. Tämä saa yhteystiedot sulkeutumaan.

Lämpötilan muuttamiseksi on tarpeen määrittää jousivoima. Mitä suurempi se on, sitä korkeampi lämpötila asetetaan jääkaapissa. Sitä vastoin kylmää voidaan lisätä keventämällä jousijännitystä. Vahvistusohjaus tehdään jääkaapin sisäpuolella olevan kiertosäätimen avulla.

Termostaatti raudassa

Silitysraudan sähkötermostaatin rakenne sisältää elementit (katso kuva):

  1. Bimetallilevy;
  2. Levy-kontakti liikkuu;
  3. Kosketinlevyn jousi;
  4. Termostaatin säätönuppi;
  5. Alusvaimentimet;
  6. Levy-kosketus kiinteä;
  7. Rautapohja;
  8. Säätöruuvi

Raudan termostaatissa oleva levy ei koostu yhdestä, vaan kahdesta metallista, jotka on hitsattu yhteen. Sitä kutsutaan bimetallilevyksi.
Erilaisen lämmityskyvyn vuoksi levyä taivutetaan, sitten avataan, avataan tai suljetaan kosketin. Voit säätää raudan lämpötilaa kädensijan avulla, jonka sijainti määrittää kontaktin ja levyn välisen etäisyyden. Jos se on suuri, levyn täytyy lämmittää enemmän taivutukseen (korkean lämpötilan tila), jos se on pieni, niin lämmitys ei ole vahvaa (matala tila).

Lämmitystermostaatti

Säädä huoneen lämpötila kääntämällä palloventtiilin säätönuppia. Mutta se voi olla vain kahdessa paikassa: avoin tai suljettu. Jos venttiili ei ole täysin suljettu, rakenne menettää tiukkuuden johtuen saranan vaurioittavasta lämmönsiirtimen sisältämistä kiinteistä hiukkasista. Siksi lämmitysjärjestelmissä käytetään usein erityistä termostaattia, jossa on mekaaninen ohjaus.

Lämmityksen lämpötilan säädin sisältää elementit (katso kuva):

  1. Lämpöelementti;
  2. Terminen sulkuventtiili;
  3. Skaalausasetus.
  4. Lämpöherkkä elementti;
  5. Irrotettava kytkentä;
  6. Lähetyssauva;
  7. Venttiili kelalta;
  8. Kompensoiva laite;
  9. Varsi mutteri;
  10. Kiinnitysrengas;

Monimutkainen rakenne on ominaista myös lämpöelementille, jota kutsutaan palkeiksi. Tämä on sylinteri aallotettujen sisäseinien kanssa. Ontelo on täynnä kaasua tai nestettä - työväline, joka kykenee reagoimaan lämpötilan muutoksiin ympärillä. Tämä elementti määrää termostaattilämmityksen toiminnan periaatteen.

Toiminnan periaate

Termostaatin toimintaperiaate perustuu aineiden ominaisuuksiin, jotka lisäävät tilavuutta kuumennettaessa ja vähenevät sen jäähtymisen aikana. Lämpötila-anturi reagoi lämpötilan muutoksiin rakennuksen ulkopuolella. Ja jokainen sen arvo vastaa työvälineen tietyn paineen, joka täyttää palkeiden ontelon.

On kaksi mahdollista toimenpidettä:

  • Lämpötila ylitti kuluttajan asettaman arvon. Sitten palkeet venytetään lisäämällä työympäristön tilavuutta. Tämä aiheuttaa varren liikuttamisen, johon sulkuventtiilin toiminta riippuu. Jäähdytysaineen virtaus pienenee ja lämpötila laskee.
  • Lämpötila on tullut alempi kuin kuluttajan asettama. Sitten palkeet pakataan, kun työvälineen tilavuus pienenee. Tasa alkaa liikkua vastakkaiseen suuntaan avaamalla venttiilin. Jäähdytysnesteen virtaus nousee ja lämpötila nousee.

Nämä kaksi prosessia korvataan jatkuvasti. Nykyaikaiset termostaatit mahdollistavat lämpötilan muutoksen yhden asteen ja jopa kymmenesosan sen osuuksista. Henkilöllä tällainen lämpötilaero on merkityksetön, eikä hän huomaa säännöllistä nousua ja laskua.

ELEKTROSAM.RU

haku

Termostaatit. Tyypit ja toiminnan periaate. hakemus

Jäähdytysjärjestelmien lämpötilan ylläpitämiseksi käytetään sähkölaitteita, joita kutsutaan termostaatteiksi. Kaikki laitteet, joissa on sähkökäyttöisiä lämmityselementtejä, on varustettu sähkötermostaateilla.

Termostaattien tarve ja ominaisuudet

Termostaatti on sähkölaite, joka on tarpeen lämpötilan säätämiseksi automaattisesti jäähdytys- ja lämmityslaitteissa. Ne on asennettu lämmitysjärjestelmiin, keinotekoisiin ilmasto-, jäähdytys- tai jäädytysjärjestelmiin. Käytetään laajalti kotitalouksissa kasvihuoneiden järjestelyissä.

Termostaatin tarkoitus määritetään kytkemällä päälle tai pois minkä tahansa laitteen lämmityselementit, kun lämpötila on vastaavasti alle tai yläpuolella. Termostaattisten laitteiden, sisäilman, veden, instrumenttien pintojen jne. Työn ansiosta. Minulla on vakaa lämpötila.

Kaikki termostaatit toimivat riippumatta siitä, missä laitteessa ne ovat, yhden periaatteen mukaan. Automaattinen ohjain vastaanottaa lämpötilatietoja sen ympäristöstä, koska se on varustettu sisäänrakennetulla tai kauko-lämpöanturilla. Saatujen tietojen perusteella termostaatti määrittää, milloin päälle ja pois päältä. Laitteen toimintahäiriöiden estämiseksi lämpötila-anturi on asennettava sisätiloissa eri lämmityslaitteiden välittömään vaikutukseen, muuten indikaattorien vääristyminen voi tapahtua ja tietenkin säädin toimii väärin.

Termostaattien luokittelu

Kaikkien lämpötilaa säätävien laitteiden toimintaperiaate on sama, mutta termostaatteja on paljon, ja ne eroavat toisistaan ​​eri merkkien mukaan.

• tapaamisajan mukaan:
- huone;
- sää.
• Asennusmenetelmällä:
- seinä;
- seinä;
- asennettu DIN-kiskoon.
• Toimintojen mukaan:
- keskitetty asetus;
- langaton ohjaus.
• Johto:
- mekaaniset;
- sähkömekaaniset;
- digitaalinen (elektroninen).

Myös termostaatit eroavat teknisistä ominaisuuksista:

• Lämpötilan mittausalue. Moduulista riippuen eri termostaattien malleissa lämpötila pysyy -60 - 1200 ° C: ssa.
• Kanavien lukumäärä:
- yksi kanava. Käytetään automaattisesti säätämään ja ylläpitämään kohteen lämpötilaa tietyllä tasolla. Erot pienemmistä koosta ja painosta monikanavaisista laitteista;
- monikanava. Saatavana lämpöantureiden sarjan lämpötilan kiinnittämiseen. Niitä käytetään tehtaissa, laboratorioissa ja kansantaloudessa.
• Mitat:
- kompakti;
- suuri;
- suuri.

Säätimien ja lämpötila-antureiden käyttö

Lämpötilansäätimiä voidaan asentaa asunto- ja teollisuustiloihin. Yleensä voimme erottaa seuraavat termostaattien ryhmät:

  1. Tarkastellaan ja ohjaamalla ilman lämpötilaa tietyssä huoneen tilassa. Nämä laitteet kuuluvat huoneen säätimiin. On analoginen ja digitaalinen.
  2. Tiettyjen kohteiden lämpötilan huomioiminen ja ylläpito - nämä ovat lattialämmityksen säätimet.
  3. Tarkastellaan ulkoilman lämpötilaa - säätermostaatteja.

Teollisuuslaitoksissa toimivat sääntelyviranomaiset ovat kahdentyyppisiä:

- teollinen alueellinen. Näihin laitteisiin kuuluvat analogiset seinäkontrollerit, joilla on parannettu suojaus;
- teollisuus erillisillä antureilla. Nämä ovat analogisia laitteita, joissa on ulkoiset anturit, jotka voidaan asentaa seinään tai asentaa erikoiskiskolle.
Anturit voidaan asentaa talon seinille tai lattialle sen tyypin ja tarkoituksen mukaan. Sisäänrakennetut laitteet asennetaan asennuskoteloon suoraan seinään, ja laastari-tyyppiset laitteet kiinnitetään yksinkertaisesti seinään.

Lisäksi on olemassa useita erilaisia ​​antureita aiottuun tarkoitukseen:

- lattialämpötila-anturi;
- ilman lämpötila-anturi;
- lattian ja ilman infrapuna-anturi.

Lämpötilan mittausanturi asetetaan usein lämpötilansäätimen päälle. Infrapunasensoreilla varustettuja termostaatteja voidaan käyttää koko lämmitysjärjestelmän ohjaukseen. Nämä anturit ovat ihanteellisia asennukseen kylpyhuoneissa, suihkissa, saunoissa ja muissa huoneissa, joissa on korkea kosteus. Itse lämpötilansäädin on asetettava kuivaan paikkaan, se voi olla vaurioitunut kosteuden ylitse. On totta, että malleissa on tiiviys ja niiden asentaminen kylpyhuoneeseen ei ole vaarallista niille.

Lattialämmityksen säätimet eroavat toisistaan ​​sisäisessä rakenteessaan, joten niitä on olemassa:

- digitaalinen;
- analoginen.

Digitaalisilla laitteilla on hyvä vastustuskyky erilaisille häiriöille, joten ne estävät tietojen vääristymisen ja takaavat suuremman tarkkuuden kuin analogiset.

Sähköisten lämpötilansäätimien toimivuusominaisuudet:

- langaton ohjaus (kauko-ohjain). On suositeltavaa käyttää lämmityselementtien lisäasennusta ja korjauksia, kun klassisen säätö on mahdotonta tai melko vaikeaa. Kauko-ohjain poistaa sähkö- asennuksen lisärakentamisen ja korjauksen (esim. Kaapeloinnin asennus);

- laitteen ohjelmointi. Keski (klassinen) laite mahdollistaa koko suuren kohteen lämpötilan hallinnan yhdestä pisteestä. Ohjaimen ohjelmointi tietokoneella tai ohjauslaitteella. Ohjaus suoritetaan myös puhelinmodeemilla.

Toiminnan periaate, hyvät ja huonot puolet

Mekaaninen lämpötilansäädin pidetään yksinkertaisena ja käytännöllisenä laitteena. Sitä käytetään lämmitykseen ja jäähdytykseen. Useimmiten se edustaa ulkoista johdotusta, joka on suunniteltu sisätiloihin lämmitysjärjestelmien asuintiloihin. Ulkonäkö on samanlainen kuin tavallinen sulkuhana.

Mekaanisten lämpötilansäätimien spesifisyys on sähkökomponentin puuttuminen. Laite toimii erityisperiaatteen mukaisesti, joka koostuu tiettyjen aineiden ja materiaalien ominaisuuksista mekaanisten ominaisuuksien muuttamiseksi lämpötilamuutoksiin nähden.

Kun lämpötila muuttuu nimenomai- sesti, on sähköpiirin tauko tai oikosulku, joka aiheuttaa lämmityslaitteiden katkaisemisen tai päälle. Tarvittava lämpötilan ilmaisin valitaan instrumenttiasteikolla pyörittämällä erikoispyörää.

Mekaanisten termostaattien positiiviset kohdat:

  1. Luotettavuutta.
  2. Jännitehäviö.
  3. Ei aiheuta virheellistä elektroniikkaa.
  4. Työ negatiivisissa lämpötiloissa.
  5. Voidaan käyttää äkillisissä lämpötilan muutoksissa.
  6. Yksinkertainen ohjaus.
  7. Pitkä käyttöikä.

haittoja:

  1. Virheen olemassaolo.
  2. Pienien napsautusten todennäköisyys infrapunalämmittimien jännitteelle.
  3. Alhainen toiminnallisuus.

Riippumatta puutteista, ne ovat yleisimpiä, ja ne löytyvät lämmitysjärjestelmien järjestämisestä useammin kuin muut termostaatit yksinkertaisten valvontatoimien ja edullisten kustannusten ansiosta.

Sähkömekaanisten termostaattien toiminta

Eri kodinkoneissa käytettävät sähkömekaaniset lämpötilansäätimet. Nämä tuotteet tulevat kahdessa versiossa:

• Bimetallilevyllä ja kontaktiryhmällä. Levy lämmittää tiettyyn lämpötilaan, taivuttaa ja avaa koskettimet, joka pysäyttää sähkövirran virtauksen lämmittimeen tai laitteen lämmityselementtiin. Jäähdytyksen jälkeen levy taipuu takaisin alkuperäiseen asentoonsa, koskettimet sulkeutuvat, sähkönsyöttö palaa ja laite kuumenee.

Käytännössä jokainen henkilö käyttää näitä laitteita arjessa - silitysraudat, sähköliesi, sähkökattila, jne.

• kapillaariputkella. Tuote koostuu putkesta, joka on täytetty kaasulla ja asetettu astiaan vedellä sekä koskettimilla. Toimintaperiaate perustuu materiaalien ominaisuuksiin, jotka laajenevat tietyissä lämpötiloissa. Injektioputken sisältämä aine alkaa laajentua, kun vettä kuumennetaan, minkä vuoksi kosketus suljetaan. Veden jäähdytyksen jälkeen koskettimet avautuvat ja laite alkaa lämmetä.

Tällaisiin säätimiin on useimmiten varustettu vedenlämmittimet, öljylämmittimet, kattilat.

Sähkömekaaniset lämpötilan säätimet ovat osoittautuneet vaatimattomiksi laitteiksi:

  1. Automaattinen lämmityskytkin.
  2. Kireys.
  3. Alhainen hinta.

Näiden laitteiden haitat:

  1. Alhainen toiminnallisuus.
  2. Vaikeus saavuttaa tarkka säätö.

Elektronisten termostaattien erityispiirteet

Elektroniset laitteet ovat hyvin yleisiä, niitä käytetään monilla sähkölämmittimillä. Yleensä niissä on yhteiset lämmitysjärjestelmät ja ilmastointi sekä lattialämmitys.

Pääkomponentit:

  1. Kaukolämpöanturi.
  2. Ohjain on laite, joka määrittää tietty lämpötila talossa ja luo myös komennot lämmittimen päälle ja pois.
  3. Sähköinen avain - yhteysryhmä.

Instrumenttianturi lähettää lämpötilatiedot ohjaimeen, joka käsittelee vastaanotetun signaalin ja päättää, onko lämpötilan alentamista tai kohottamista tarpeen muuttaa.

Elektronisten termostaattien tyypit:

• Tavanomaiset elektroniset ohjaimet. Näissä laitteissa voit asettaa halutut lämpötilarajat tai tarkan lämpötilan, joka säilyy. Laitteet on varustettu elektronisella näytöllä.

• Digitaaliset termostaatit:

- suljettu logiikka. Laitteilla on jatkuva toiminta-algoritmi. Asetus suoritetaan lähettämällä komentoja määritetyille parametreille tiettyihin laitteisiin, jotka on asennettu etukäteen. Parametrit asetetaan etukäteen tietystä lämpötilasta käytettävien laitteiden tarpeiden mukaan. Näiden säätimien ohjelman säätö on käytännössä mahdotonta, voit muuttaa vain perusparametreja. Näitä termostaateja käytetään kuitenkin useimmiten arkielämässä;

- avoimella logiikalla. Nämä laitteet ohjaavat tarkkaa tilan lämmitysmenetelmää. Heillä on lisäasetuksia, joten voit muuttaa algoritmia. Painikkeet tai kosketuslevy toimivat. Näillä laitteilla lämmitysjärjestelmät voidaan kytkeä päälle tai pois päältä tiettyyn aikaan. Mutta niiden uudelleenohjelmointi olisi käsiteltävä asiantuntijoina. Näitä sääntelyviranomaisia ​​käytetään useammin tuotannossa ja teollisuudessa kuin jokapäiväisessä elämässä.

Ohjelmoitavien termostaattien käyttö on kätevää, ja ne avaavat laajat mahdollisuudet hienosäätää laitteita haluttuihin lämpötila-indikaattoreihin tilojen yksittäisten alueiden vaatimusten mukaan.

edut:

  1. Laaja valikoima säätöjä.
  2. erilaisia ​​suunnitteluratkaisuja.
  3. Sähkön säästäminen.
  4. Korkea tarkkuus.
  5. Tehokkuutta.
  6. Turvallisuus käytössä.

Ne ovat myös helppoja hallita eivätkä ne ole kalliita, vain nämä kaksi etua eivät koske avoimia sääntelijöitä. Elektroniset ohjaukset ovat usein osa älykäs kotijärjestelmää.

Kuinka moottorin lämpötila-anturi toimii?

  • autojen
  • Taksi autot
  • Shuttle bussit
  • Linja-autot> 16 paikkaa
  • Kuorma-autot> 16 tonnia
  • Traktorit ja jalustat. laitteet
  • Moottoripyörät
  • Vaunujen linja-autot
  • raitiovaunut
  • Valitse ensin tuotemerkki.

2 napsautusta ja saat selville kannattavan hinnan!

Moottorin lämpötila-anturi antaa ennakkovaroituksen moottorin ylikuumenemisesta, jolloin kuljettaja voi pysähtyä ja hukuttaa auton ennen kuin se on vahingoittunut tällaisen ylikuumenemisen takia. Hyvin kylmällä säällä lämpötila-anturi voi myös näyttää, jos moottori ei ole vielä lämmennyt ja kylmä moottori ajo on myös hyvin haitallista.

Anturit näyttävät moottorin nykyisen lämpötilan johtuen erityisestä osoittimesta, joka vähitellen nousee sytytysvirran päälle. Anturisyksikkö sallii nykyisen voimakkuuden muuttaa sen arvoa riippuen moottorin lämpötilasta anturin sisäisen lämmityskäämin vuoksi. Kelan sisällä olevaa bimetallista nauhaa pyöritetään määrällä, joka riippuu virran suuruudesta ja hylkää osoittimen kalibroidun valitsimen avulla, jotta kuljettaja saa suhteellisen tarkan lukeman moottorin lämpötilasta.

Lämpötilan mittausjärjestelmä koostuu pääsääntöisesti kahdesta osasta: itse anturista ja tunnistinyksiköstä, joka ohjaa anturia ja liittää sen langalle.

Lämpötila-antureiden tyypit

Moottorilämpötilan anturimekanismeja on kaksi päätyyppiä:

  • magneettiset anturit
  • bimetalliset anturit

Voit määrittää, minkä tyyppinen näistä kahdesta sijaitsee autossasi, miten se reagoi sytytysvirran päälle. Magneettisten antureiden tapauksessa osoitin antaa välittömästi lämpötila-arvot, mutta bimetalliset anturit hitaasti työntävät nuolen lukemaan syttymisen jälkeen.

  • termostaattikotelo,
  • sylinteripää
  • ylempi jäähdyttimen letku.

Joissakin tapauksissa anturi voi olla muissa paikoissa, mutta kaikissa tapauksissa anturi sijaitsee jäähdytysnesteen virtauslinjassa moottorin ulostulossa.

Magneettiset anturit

Magneettiset anturit, joita kutsutaan myös liikkuviksi antureiksi, ovat käämien pari, yksi kummallakin puolella pyörivästä raudan vahvistuksesta, joka pitää ja ohjaa osoittimen nuolta. Kelat on kytketty suoraan auton sähköverkkoon - yksi niistä on kosketuksessa suoraan moottorin koteloon ja toinen on varustettu virtaanturilla, jonka vastus vaihtelee vain moottorin lämpötilan mukaan. Kelojen läpi kulkeva virta muodostaa magneettikentän, joka liikuttaa osoitinta yhteen suuntaan. Liikkeen määrä riippuu kahdesta käämestä syntyvien magneettikenttien erosta. Tämä ero puolestaan ​​riippuu anturiyksikön läpi virtaavan virran koosta.

Bimetalliset anturit

Bimetallisissa antureissa päärooli on metalliliuska ja siihen ympäröity lanka, jonka läpi virta kulkee. Jos luet artikkelia siitä, miten nopeusmittarit toimivat, niin tiedät jo tämän bimetallisten antureiden järjestelmästä. Sen ydin on se, että mitä korkeampi moottorin lämpötila, sitä enemmän virtaa tulee anturista, joka lämmittää käämityksen levyn ympärillä. Lämmitys aiheuttaa levyn hieman venyttämisen ja taivuttamisen, liikuttaen moottorin lämpötilan mittarin nuolta halutulla kalibroidulla arvolla.

Tämäntyyppisessä anturissa, jotta vältettäisiin ajoneuvon syöttöjännitteen sähkökuorman ja generaattorin nopeuden aiheuttamien muutosten aiheuttamat virheet, anturipiiriin sisältyy jännitemuuntaja. Jännitestabilisaattori toimii bimetallisen nauhan periaatteella ja pitää jännitteen vakiona vaihteluvälillä 8 - 10 V.

Mikä lämpötila-anturi on parempi, anturin valintaperusteet

Jos kohtaat ensimmäistä kertaa kysymyksen anturin valitsemisesta lämpötilan mittaamiseksi, edullisen ja luotettavan anturin valinta voi olla kiireellinen ongelma sinulle.

Ensinnäkin on selvitettävä seuraavat yksityiskohdat: arvioitu lämpötila-alue mittauksista, tarvittava tarkkuus, onko anturi sijoitettu väliaineeseen (jos ei, tarvitaan säteilymittari), olosuhteiden oletetaan olevan normaaleja tai aggressiivisia, voidaanko anturia purkaa määräajoin ja lopuksi luokitus on asteina tai signaali on hyväksyttävää, minkä jälkeen se muunnetaan lämpötila-arvoksi.

Nämä kaikki eivät ole avoimia kysymyksiä, jolloin kuluttaja saa mahdollisuuden valita itselleen sopivimman lämpötila-anturin, jolla hänen laitteensa toimivat parhaiten. Tietenkin ei voida yksinkertaisesti ja yksiselitteisesti vastata kysymykseen, mikä lämpötila-anturi on parempi, kuluttajan on tehtävä valinta sen jälkeen, kun hän on tutustunut kunkin anturityypin ominaisuuksiin.

Seuraavassa esitellään lyhyt yleiskatsaus lämpöantureiden kolmesta päätyypistä (tavallisimmista): vastuslämpömittari, termistori tai termopari. Sillä välin on tärkeää, että kuluttajat ymmärtävät välittömästi, että saadun lämpötilatietojen tarkkuus riippuu sekä anturista että signaalimuuntimesta - ensisijainen anturi ja muunnin edistävät epävarmuutta.

Joskus valittaessa laitteita, he kiinnittävät huomiota vain muuntimen ominaisuuksiin, unohtamatta, että eri anturit antavat erilaisia ​​lisäkomponentteja (riippuen valitusta anturista), jotka on otettava huomioon tietojen vastaanottamisen yhteydessä.

Resistance-lämpömittarit - jos tarvitset suurta tarkkuutta

Tässä tapauksessa herkkä elementti on kalvo- tai lanjavastus, jolla on tunnettu lämpötilan resistenssin riippuvuus, sijoitettu keraamiseen tai metallikoteloon. Suosituin platina (korkean lämpötilan kerroin), mutta käytti myös nikkeliä ja kuparia. Alueet ja toleranssit sekä resistanssimittauslämpötilan resistenssin vakioarvot löytyvät lukemalla GOST 6651-2009.

Tämäntyyppisten lämpömittareiden etuna on laaja lämpötila-alue, korkea stabiilisuus ja hyvä vaihdettavuus. Platinaalenkestävät lämpömittarit ovat erityisen kestäviä tärinälle, mutta niillä on jo työskentelyalue.

Ajoneuvon eteeriset elementit valmistetaan erillisiksi herkiksi elementteiksi pienoisantureille, mutta molemmilla vastuslämpömittareilla ja antureilla on yksi suhteellinen miinus - he tarvitsevat kolmijohtiminen tai nelijohtiminen, ja mittaukset ovat tarkkoja.

Lisäksi kapselointikappaleen lasin tulisi sopia valitut olosuhteet niin, että lämpötilanvaihtelut eivät tuhoaisisi anturin tiivistekerrosta. Platina-lämpömittareiden standarditoleranssi on enintään 0,1 ° C, mutta yksittäisen asteikon avulla saavutetaan tarkkuus 0,01 ° C.

Vertailupatenttilämpömittarit (GOST R 51233-98) ovat korkeampi tarkkuus, niiden tarkkuus on 0,002 ° C, mutta niitä on käsiteltävä varoen, koska ne eivät siedä ravistamalla. Lisäksi niiden kustannukset ovat kymmenen kertaa korkeammat kuin tavanomaiset platinaa kestävät lämpömittarit.

Kryogeenisissä lämpötiloissa tehtävissä mittauksissa sopii rauta-rodium resistenssi-lämpömittari. Seoksen ja alhaisen TKS: n poikkeava lämpötilariippuvuus sallii tällaisen lämpömittarin toimivan lämpötiloissa 0,5 K - 500 K ja stabiilisuus 20 K: ssa saavuttaa 0,15 mK / vuosi.

Rakenteellisesti vastuslämpömittarin herkkä elementti on neljä helix-segmenttiä, joka ympäröi alumiinioksidiputkea, peitetty puhtaalla alumiinioksidipulverilla. Kelat on eristetty toisistaan ​​ja helix on tärinänkestävä. Tiivistäminen erikoisvalmisteisella lasilla tai sementillä, joka perustuu samaan alumiinioksidiin. Viiraelementtien tyypillinen alue on -196 ° C - +60 ° C.

Elementin toinen variantti (kalliimpaa, jota käytetään ydinlaitoksissa) on ontto rakenne, jolle on tunnusomaista parametrien erittäin korkea stabiilisuus. Elementti kääritään metallisylinteriin ja sylinterin pinta pinnoitetaan alumiinioksidikerroksella. Sylinteri itsessään on valmistettu erityisestä metallista, jolla on samanlainen lämpölaajenemiskerroin platinaa. Lämpömittareiden kustannukset onttojen elementtien kanssa ovat erittäin suuret.

Kolmas vaihtoehto on ohut kalvoelementti. Ohuin kerros platinaa (noin 0,01 mikronia) levitetään keraamiin substraattiin, joka on päällystetty lasi- tai epoksihartsilla.

Tämä on halvinta elementtiä vastuslämpömittareille. Pieni koko ja pieni paino ovat ohutkalvoelementin pääetu. Tällaisilla antureilla on suuri vastus, joka on noin 1 kΩ, mikä estää kahden johdinliitännän ongelman. Kuitenkin ohuiden elementtien stabiilisuus on huonompi kuin lanka. Kalvoelementtien tyypillinen alue on -50 ° C - + 600 ° C.

Lasin päällä oleva platinaryhmän kierre on erittäin kallis vastuslangan lämpömittari, joka on erittäin hyvin suljettu ja kestää suurta kosteutta mutta käyttölämpötila on suhteellisen kapea.

Lämpöparit - korkeiden lämpötilojen mittaamiseen

Termoelementin toimintaperiaate löysi Thomas Seebeckin vuonna 1822, joten se voidaan kuvata seuraavasti: homogeenisen materiaalin johdossa, jossa on vapaat varauskannattimet, kun yksi mittauskoskettimista lämmitetään, syntyy EMF. Tai tämä: erilaisissa materiaaleissa suljetussa piireessä liitosten välisen lämpötilaeron olosuhteissa syntyy virta.

Toinen formulaatio antaa paremman käsityksen termoelementin toiminnan periaatteesta, kun taas ensimmäinen heijastaa lämpösähkögeneraation ydintä ja osoittaa termoelektrisen heterogeenisuuden yhteydessä esiintyvät tarkkuusrajoitukset: ratkaiseva tekijä koko lämpöelektrodin pituudelle on läsnä lämpötilagradientti ja siksi kalibroinnin aikana väliaineeseen upottaminen tulee olla sama kuin anturin tuleva käyttöasento.

Termoelementit mahdollistavat laajan käyttölämpötilan, ja kaikkein tärkeimmissä lämpötiloissa käytettävien lämpöantureiden käyttölämpötila on suurin. Liitäntä voidaan maadoittaa tai saattaa kosketuksiin koekappaleen kanssa. Yksinkertainen, luotettava, kestävä - tämä koskee lämpöpariin perustuvaa anturia. Alueet ja toleranssit, termoelementtien lämpösähköparametrit löytyvät lukemalla GOST R 8.585-2001.

Termoelementillä on joitakin ainutlaatuisia haittoja:

termopower on epälineaarinen, mikä aiheuttaa vaikeuksia kehittää niitä muuntajia varten;

elektrodien materiaali tarvitsee hyvän sulkemisen johtuen niiden kemiallisesta pysyvyydestä, koska ne ovat alttiita aggressiiviselle materiaalille;

korroosion tai muiden kemiallisten prosessien aiheuttamasta lämpösähköisestä heterogeenisyydestä johtuen koostumus vaihtelee hieman, mikä pakottaa muuttamaan valmistumisen; johtimien suurempi pituus aiheuttaa antennin vaikutuksen ja tekee termoelementistä haavoittuvan EM-kentille;

Muuntimen eristystila tulee erittäin tärkeäksi näkökohdaksi, jos termoelementistä vaaditaan pieni inertio maadoitetulla liitoksella.

Jalometallien (PP-platina-rodium-platina, PR-platina-rodium-platina-rodium) lämpöparit on ominaista korkeimman tarkkuuden, vähiten termoelektrodisen epätasaisuuden, kuin ei-jalometallien termoelementit. Nämä lämpöparit kestävät hapettumista, koska ne ovat erittäin vakaita.

Korkeimmillaan 50 ° C: n lämpötiloissa ne antavat käytännössä 0 ulostuloa, joten kylmäliitosten lämpötilaa ei tarvitse tarkkailla. Kustannus on korkea, herkkyys on alhainen - 10 μV / K 1000 ° C: ssa. Heterogeenisuus 1100 ° C: ssa - noin 0,25 ° С. Elektrodin saastuminen ja hapettuminen aiheuttavat epävakautta (rodium hapetetaan lämpötiloissa 500 - 900 ° C), ja siksi sähköinen epäyhtenäisyys ilmenee. Puhdasmetallien parit (platina-palladium, platina-kulta) ovat vakaampia.

Termoelementit, joita käytetään laajalti teollisuudessa - usein epäjalosta metalleista. Ne ovat halpoja ja tärinää kestäviä. Mineraalieristetyillä kaapeleilla suljetut elektrodit ovat erityisen käteviä - ne voidaan asentaa vaikeisiin paikkoihin. Lämpöparit ovat erittäin herkkiä, mutta termoelektrinen heterogeenisuus on edullisten mallien haitta - virhe voi saavuttaa 5 ° С.

Laitteiden määräaikainen kalibrointi laboratoriossa on merkityksetöntä, on hyödyllisempi tarkistaa lämpöpari työskentelypaikalla. Thermoelectrically epähomogeneous parit ovat nisyl / nichrosil. Epävarmuuden pääkomponentti huomioi kylmäliitoksen lämpötilan.

Korkeat lämpötilat, joiden koko on 2500 ° C, mitataan volframi-renium-termoelementeillä. On tärkeää poistaa oksidatiiviset tekijät, mistä syystä ne turvautuvat erityisiin ilmatiiviisiin päällyksiin, joissa on inerttiä kaasua, sekä molybdeenista ja tantaalista tehtyihin katteisiin, jotka sisältävät magnesiumoksidia ja berylliumoksidia. Ja tietysti, volframi-reniumin tärkein käyttöalue on ydinvoimaloiden termoelementit neutronivirtausolosuhteissa.

Tietenkin termoelementit eivät vaadi kolmijohdinta tai nelijohtimista järjestelmää, mutta on välttämätöntä käyttää korvaus- ja jatkojohtoja, jotka mahdollistavat 100 metrin signaalin lähettämisen mittauslaitteeseen minimaalisilla virheillä.

Laajennusjohdot on valmistettu samasta metallista kuin termopari, ja jalometallien (platinaa) valmistetuista lämpöparenteista käytetään kuparia (kuparia). Kompensointijohdot tulevat epävarmuustekijänä 1-2 ° C: n suuruudeltaan suurella lämpötilaeroilla, mutta korvausjohtimille on IEC 60584-3 -standardi.

Termistorit - pienille lämpötila-alueille ja erikoissovelluksille

Termistorit ovat erityisiä vastuslämpömittareita, ei pelkästään lankoja, vaan sintratut monivaiheiset rakenteet, jotka perustuvat siirtymämetallien sekaoksidiin. Niiden tärkein etu on pienikokoinen, erilaiset eri muodot, pieni inertia, alhaiset kustannukset.

Termistorit ovat negatiivisia (NTC) tai positiivisia (PTC) lämpötilakertoimia. NTC: t ovat yleisimpiä, ja PTC: itä käytetään hyvin kapeisiin lämpötila-alueisiin (tutkittavat yksiköt) valvonta- ja hälytysjärjestelmissä. Termistorien paras stabiilisuus on alueella 0-100 ° C.

Termistorit ovat levyn muotoisia (enintään 18 mm), helmiä (enintään 1 mm), kalvo (paksuus enintään 0,01 mm), lieriömäinen (enintään 40 mm). Pienikokoiset termistorianturit antavat tutkijoille mahdollisuuden mitata lämpötilaa myös solujen ja verisuonien sisällä.

Termistorit ovat pääasiassa vaatimuksia matalan lämpötilan mittauksista johtuen niiden suhteellisesta tuntemattomuudesta magneettikenttiin. Jotkut termistoreista ovat käyttölämpötiloja miinus 100 ° C.

Pohjimmiltaan termistorit ovat monimutkaisia ​​monivaiheisia rakenteita, jotka on valmistettu rakeisista nitraateista ja metallioksideista, jotka on sintrattu noin 1200 ° C: ssa ilmassa. Vakaa alle 250 ° C: n lämpötiloissa - NTC - nikkelin, magnesiumin tai nikkelin, magnesiumin ja koboltin oksidien termistorit.

Termistorin spesifinen johtokyky riippuu sen kemiallisesta koostumuksesta, hapettumisasteesta, lisäaineiden läsnäollessa metallien kuten natriumin tai litiumin muodossa.

Pieniä helmi-termistoreita käytetään kahteen platina-johtoon, sitten päällystetään lasilla. Levyn termistoreiden tapauksessa johdot juotetaan levyn platinapinnoitteeseen.

Termistorien resistanssit ovat korkeammat kuin resistanssitermometrien, yleensä alueella 1 - 30 kΩ, joten tässä tapauksessa sopii kaksijohdin. Resistenssiriippuvuus lämpötilaan on lähellä eksponentiaalista.

Disk thermistors ovat parhaiten vaihdettavissa välillä 0 - 70 ° C virheen 0,05 ° C. Bead - vaatii yksittäisen anturin kalibroinnin kussakin tapauksessa. Termistorit kalibroidaan nestemäisissä termostaateissa vertailemalla niiden parametreja ihanteellisella platinanvastuksentermometrillä vaiheissa, jotka ovat 20 ° C välillä 0-100 ° C. Tämä saa virheen enintään 5 mK.

Top