Termostaten er en simpel enhed, der findes i kølesystemer til biler, forskellige husholdnings- eller klimaanlæg og industrielle automatiseringssystemer.
Om
Hvad er en termostat?
En termostat er en diskret mekanisk enhed, der ændrer sin tilstand eller sine elektriske kontakter, når en indstillet temperatur er nået.
Disse kontakter kan bruges i relækredsløb, f.eks. til at starte eller stoppe forskellige maskiner eller til at overføre oplysninger om opnåelse af en temperatur til et temperaturstyringssystem. Selve ordet stammer fra to græske ord: "θερµο-", der betyder varme, og "στατός", der betyder stående, stationær.
I modsætning til analoge temperatursensorer som f.eks. termokobling eller modstandstermometerviser en termostat ikke den sande temperaturværdi på et bestemt tidspunkt. Dens eneste opgave er at "udløse", dvs. ændre sin tilstand, når temperaturen er indstillet til en forudbestemt værdi. Afhængigt af termostattypen udføres den ønskede kontrolhandling.
Termostater anvendes i apparater eller systemer, der opvarmer eller køler til en bestemt temperatur. F.eks. i køleskabe, varmeapparater, kølesystemer til bilmotorer, industriovne osv.
Hvad en termostat består af, og hvordan den fungerer
Termostatens udformning og funktion afhænger af den anvendte sensortype. Termostatens udformning og funktion afhænger af den anvendte sensortype, og det kan være en bimetallisk plade eller en metalkapsel med kapillarrør fyldt med væske eller gas.
En bimetallisk plade er to heterogene metalstrimler med forskellige varmeudvidelseskoefficienter, der er svejset sammen. Under opvarmningen udvider en af metalpladerne sig mere, hvilket får den til at bøje eller rette sig ud, når den når den indstillede temperatur.
Ved at bevæge sig mekanisk på denne måde kan bimetalpladen skabe eller bryde elektriske kontakter eller åbne f.eks. en kølemiddelventil.
En anden almindelig termostat er kapillærtermostaten. Dens funktion er baseret på termodynamikkens første lov, ifølge hvilken et termodynamisk system, når temperaturen ændrer sig, skal udføre mekanisk arbejde, indtil det når en ligevægtstilstand.
Kapillærtermostaten består af følgende elementer:
- En metalkapsel, der indeholder arbejdsvæsken (f.eks. glykol);
- Et kapillarrør, der forbinder sensoren med termostatstyringsenheden;
- En styreenhed eller et elektromekanisk relæ, som indstiller temperaturindstillingen.
Når metalkapslen opvarmes, ændrer indholdet sig, hvilket presser relæets membran gennem et kapillarrør, og når den indstillede temperatur er nået, lukker eller åbner kontakterne.
Temperaturen indstilles mekanisk ved at dreje på en termostatskrue, eller den er fabriksindstillet til en bestemt temperatur.
Termostatens formål
Som nævnt ovenfor er en termostats hovedopgave at regulere temperaturen. Termostaternes anvendelsesområde er meget bredt: fra strygejern i det mindste hjem til store ovne i industrianlæg. De anvendes i forskellige apparater, varmeanlæg, klimaanlæg og husholdningsapparater.
Termostaten gør brugen af dem sikker og samtidig behagelig, da temperaturen reguleres automatisk.
Termostaterne kan indbygges eller bruges som supplement, f.eks. i vandhaner, til at justere gaskedler eller til at opvarme gulvvarme.
Køretøjets termostat er en obligatorisk komponent i motorens kølesystem. Det hjælper med at opretholde den korrekte temperatur og forhindrer overophedning.
Typer og varianter
Termostater kan opdeles efter deres driftstemperaturområde:
- Enheder, der fungerer ved høje temperaturer fra +300 til 1200 °C.
- Termostater med mellemområde: -60 til 500 °C.
- Med det laveste temperaturområde (Kryostater): Under -60 °C. De arbejder sammen med yderligere kuldekilder.
Termostater klassificeres også efter deres stabilitet og nøjagtighed i aktiveringen. De er kendetegnet ved afvigelsen fra den indstillede temperatur:
- 5 - 10 °C er den dårligste indikator for en termostat.
- 1 - 2 °C er godt for en lufttermostat, men middelmådigt for en væsketermostat.
- 0,1 °C er godt for en lufttermostat og middel for en væsketermostat.
- 0,01 °C - ikke opnåeligt for lufttermostater, godt for væsketermostater af speciel konstruktion.
- 0,001 °C - kan kun opnås med væsketermostater.
Sådan tester du en termostat
Termostaten kan testes på følgende måde: Den karakteristiske kliklyd skal kunne høres, når den omgivende temperatur ændres - kontakterne lukkes og åbnes.
Hvis termostaten er aftagelig, kan du prøve at opvarme dens følerelement og kontrollere, om den fungerer.
Hvis du for eksempel overvejer termostaten i ovnen, kan du efter indstilling af en bestemt temperatur observere brænderens flamme efter opvarmning: Hvis den er reduceret og forbliver på samme niveau, er alt godt. Nøjagtigheden af det opnåede resultat kan opnås ved at anvende et termometer.
Den korrekte funktion af termostatindstillingen kan kontrolleres ved hjælp af et termometer eller multimeter med et termokobbel. Dette er f.eks. velegnet til en vaskemaskine. En tester, der er forbundet til termostatens kontakter, vil også hjælpe.
Hvilke termostatfejl kan der være tale om
Den største fejl ved alle typer af dette apparat er, at kontakterne er permanent lukkede eller åbne, uanset temperaturindstillingen. Et andet problem er den høje fejlfrekvens, dvs. temperaturforskelle mellem de indstillede og indstillede værdier.
Termostat og termostat - forskellen
Termostater er et meget mere teknisk begreb. Termostater er en del af dem.
Moderne termostater har analoge indgange fra sensorer med mulighed for at vise den målte temperatur på displayet samt analoge og binære udgange til processtyring. De kan også registrere de målte værdier i hukommelsen og vise en grafisk repræsentation af reguleringsprocessen.
En termostat har en meget enklere opgave - at skifte kontakter ved en indstillet temperaturværdi.
Relaterede artikler:
