Le thermostat est une unité simple, que l'on trouve dans les systèmes de refroidissement des voitures, dans différents appareils domestiques ou de climatisation et dans les systèmes d'automatisation industrielle.
À propos de
Qu'est-ce qu'un thermostat ?
Un thermostat est un dispositif mécanique discret qui change son état, ou celui de ses contacts électriques, lorsqu'une température donnée est atteinte.
Ces contacts peuvent être utilisés dans des circuits de relais, par exemple pour démarrer ou arrêter diverses machines ou pour transmettre des informations sur l'atteinte d'une température à un système de contrôle de la température. Le mot lui-même vient de deux mots grecs : " θερµο- " qui signifie chaleur et " στατός " qui signifie debout, stationnaire.
Contrairement aux capteurs de température analogiques tels que thermocouple ou thermomètre à résistanceEn effet, un thermostat n'indique pas la valeur réelle de la température à un moment donné. Sa seule tâche est de se "déclencher", c'est-à-dire de changer d'état, lorsque la température est fixée à une valeur prédéterminée. Selon le type de thermostat, l'action de contrôle requise est alors exécutée.
Les thermostats sont utilisés dans des appareils ou des systèmes qui chauffent ou refroidissent à une température donnée. Par exemple, dans les réfrigérateurs, les appareils de chauffage, les systèmes de refroidissement des moteurs de voitures, les fours industriels, etc.
En quoi consiste un thermostat et comment il fonctionne
La conception et le fonctionnement du thermostat dépendent du type de capteur utilisé. La conception et le fonctionnement du thermostat dépendent du type de capteur utilisé. Il peut s'agir d'une plaque bimétallique ou d'une capsule métallique avec des tubes capillaires remplis de liquide ou de gaz.
Une plaque bimétallique est constituée de deux bandes métalliques hétérogènes ayant des coefficients de dilatation thermique différents et soudées ensemble. Pendant le chauffage, l'une des plaques métalliques se dilate davantage, ce qui la fait plier ou se redresser lorsqu'elle atteint la température fixée.
En se déplaçant mécaniquement de cette manière, la plaque bimétallique peut établir ou rompre des contacts électriques ou ouvrir une vanne de refroidissement, par exemple.
Un autre thermostat courant est le thermostat capillaire. Son fonctionnement est basé sur la première loi de la thermodynamique, selon laquelle, lorsque la température d'un système thermodynamique change, celui-ci doit fournir un travail mécanique jusqu'à ce qu'il atteigne un état d'équilibre.
Le thermostat capillaire est composé des éléments suivants :
- Une capsule métallique contenant le fluide de travail (par exemple, du glycol) ;
- Un tube capillaire qui relie le capteur à l'unité de contrôle du thermostat ;
- Une unité de commande ou un relais électromécanique, qui fixe le point de consigne de la température.
Lorsque la capsule métallique chauffe, le volume de son contenu change, ce qui exerce une pression sur la membrane du relais à travers un tube capillaire. Lorsque la température de consigne est atteinte, les contacts se ferment ou s'ouvrent.
Le réglage de la température se fait mécaniquement en tournant une vis du thermostat, ou bien il est réglé en usine sur une température spécifique.
Objectif du thermostat
Comme indiqué ci-dessus, la principale tâche d'un thermostat est de contrôler la température. Le champ d'application des thermostats est très large : du fer à repasser de la plus petite maison aux énormes fours des installations industrielles. Ils sont utilisés dans divers appareils, systèmes de chauffage, systèmes de climatisation et appareils ménagers.
Le thermostat rend leur utilisation sûre et en même temps confortable, car la température est régulée automatiquement.
Les thermostats peuvent être intégrés ou utilisés en complément, par exemple dans les robinets d'eau, pour régler les chaudières à gaz ou pour chauffer. chauffage au sol.
Le thermostat automobile est un composant obligatoire du système de refroidissement du moteur. Il aide à maintenir la bonne température et empêche la surchauffe.
Types et variantes
Les thermostats peuvent être divisés en fonction de leur plage de température de fonctionnement :
- Appareils qui fonctionnent à des températures élevées, de +300 à 1200 °C.
- Thermostats moyenne gamme : -60 à 500 °C.
- Avec la gamme de température la plus basse (cryostats) : En dessous de -60 °C. Ils fonctionnent avec des sources de froid supplémentaires.
Les thermostats sont également classés en fonction de leur stabilité et de leur précision d'actionnement. Ils sont caractérisés par l'écart par rapport à la température de consigne :
- 5 - 10 °C est le pire indicateur d'un thermostat.
- 1 - 2 °C est bon pour un thermostat à air, mais médiocre pour un thermostat à liquide.
- 0,1 °C est bon pour un thermostat à air et moyen pour un thermostat à liquide.
- 0,01 °C - non réalisable pour le thermostat à air, bon pour le thermostat à liquide de conception spéciale.
- 0,001 °C - réalisable uniquement avec les thermostats à liquide.
Comment tester un thermostat
La méthode suivante peut être utilisée pour tester le thermostat : le cliquetis caractéristique doit être audible lorsque la température ambiante change - les contacts se ferment et s'ouvrent.
Si le thermostat est amovible, vous pouvez essayer de chauffer le capteur et vérifier s'il se déclenche.
Si, par exemple, vous considérez le thermostat du four, après avoir réglé une certaine température, vous pouvez observer la flamme du brûleur après le chauffage : si elle a diminué et reste au même niveau, tout va bien. La précision du résultat obtenu peut être obtenue en utilisant un thermomètre.
Le bon fonctionnement du réglage du thermostat peut être vérifié à l'aide d'un thermomètre ou d'une sonde de température. multimètre avec un thermocouple. Cela convient, par exemple, pour une machine à laver. Un testeur relié aux contacts du thermostat sera également utile.
Quels peuvent être les défauts du thermostat
Le principal défaut de cet appareil, quel que soit son type, est que les contacts sont fermés ou ouverts en permanence, quel que soit le réglage de la température. Un autre problème est le taux de défaillance élevé, c'est-à-dire les différences de température entre les valeurs de consigne et de réglage.
Thermomètre et thermostat - la différence
Les thermostats sont un terme beaucoup plus technique. Les thermostats en font partie.
Les thermostats modernes disposent d'entrées analogiques provenant de capteurs, avec la possibilité d'afficher la température mesurée sur l'écran et des sorties analogiques et binaires pour le contrôle du processus. Ils peuvent également enregistrer les valeurs mesurées en mémoire et afficher une représentation graphique du processus de régulation.
La tâche d'un thermostat est beaucoup plus simple : commuter les contacts à une valeur de température donnée.
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