Termostat jest prostym urządzeniem, które można znaleźć w samochodowych układach chłodzenia, różnych urządzeniach domowych lub klimatyzacyjnych oraz w systemach automatyki przemysłowej.
O stronie
Co to jest termostat?
Termostat jest dyskretnym urządzeniem mechanicznym, które zmienia swój stan lub stan swoich styków elektrycznych, gdy zostanie osiągnięta ustawiona temperatura.
Styki te mogą być wykorzystywane w obwodach przekaźnikowych, na przykład do uruchamiania lub zatrzymywania różnych maszyn lub do przekazywania informacji o osiągnięciu temperatury do systemu sterowania temperaturą. Samo słowo pochodzi od dwóch greckich słów: "θερµο-" oznaczającego ciepło i "στατός" - stojący, nieruchomy.
W przeciwieństwie do analogowych czujników temperatury, takich jak termopara lub . termometr oporowytermostat nie będzie pokazywał prawdziwej wartości temperatury w danym momencie. Jego jedynym zadaniem jest "wyzwalanie", czyli zmiana stanu, gdy temperatura osiągnie z góry określoną wartość. W zależności od typu termostatu wykonywane są wymagane czynności regulacyjne.
Termostaty są stosowane w urządzeniach lub systemach, które ogrzewają lub chłodzą do zadanej temperatury. Na przykład w lodówkach, urządzeniach grzewczych, układach chłodzenia silników samochodowych, piecach przemysłowych itp.
Z czego składa się termostat i jak działa
Budowa i działanie termostatu zależą od rodzaju zastosowanego czujnika. Budowa i działanie termostatu zależy od rodzaju zastosowanego czujnika - może to być płytka bimetaliczna lub metalowa kapsuła z rurkami kapilarnymi wypełnionymi cieczą lub gazem.
Płyta bimetaliczna to dwie niejednorodne taśmy metalowe o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej, które są ze sobą spawane. Podczas ogrzewania jedna z płyt metalowych rozszerza się bardziej, co powoduje jej zginanie lub prostowanie po osiągnięciu ustawionej temperatury.
Poruszając się w ten sposób mechanicznie, płytka bimetalowa może na przykład nawiązywać lub przerywać styki elektryczne albo otwierać zawór chłodziwa.
Innym powszechnie stosowanym termostatem jest termostat kapilarny. Jego działanie opiera się na pierwszym prawie termodynamiki, zgodnie z którym wraz ze zmianą temperatury układu termodynamicznego musi on wykonywać pracę mechaniczną, dopóki nie osiągnie stanu równowagi.
Termostat kapilarny składa się z następujących elementów:
- Metalowa kapsuła zawierająca ciecz roboczą (np. glikol);
- Rurka kapilarna łącząca czujnik z jednostką sterującą termostatu;
- Jednostka sterująca lub przekaźnik elektromechaniczny, który ustawia wartość zadaną temperatury.
Gdy metalowa kapsuła nagrzewa się, zmienia się objętość jej zawartości, co powoduje nacisk na membranę przekaźnika przez rurkę kapilarną, a po osiągnięciu zadanej temperatury styki zamykają się lub otwierają.
Ustawienie temperatury odbywa się mechanicznie przez obrót śruby termostatu lub jest ustawione fabrycznie na określoną temperaturę.
Przeznaczenie termostatu
Jak wspomniano powyżej, głównym zadaniem termostatu jest regulacja temperatury. Zakres zastosowań termostatów jest bardzo szeroki: od żelazka w najmniejszym domu do ogromnych pieców w zakładach przemysłowych. Są one stosowane w różnych urządzeniach, systemach grzewczych, systemach klimatyzacji i sprzęcie gospodarstwa domowego.
Termostat sprawia, że ich użytkowanie jest bezpieczne, a jednocześnie komfortowe, ponieważ temperatura jest regulowana automatycznie.
Termostaty mogą być wbudowane lub stosowane dodatkowo, na przykład w bateriach wodnych, do regulacji kotłów gazowych lub do ogrzewania. ogrzewanie podłogowe.
Termostat samochodowy jest obowiązkowym elementem układu chłodzenia silnika. Pomaga on utrzymać właściwą temperaturę i zapobiega przegrzaniu.
Typy i warianty
Termostaty można podzielić ze względu na ich zakres temperatur roboczych:
- Urządzenia, które pracują w wysokich temperaturach od +300 do 1200 °C.
- Termostaty średniego zakresu: -60 do 500 °C.
- W najniższym zakresie temperatur (kriostaty): Poniżej -60 °C. Współpracują one z dodatkowymi źródłami chłodu.
Termostaty są również klasyfikowane według ich stabilności i dokładności uruchamiania. Charakteryzują się one odchyleniem od temperatury zadanej:
- 5 - 10 °C to najgorszy wskaźnik termostatu.
- 1 - 2 °C jest dobre dla termostatu powietrznego, ale przeciętne dla termostatu cieczowego.
- 0,1 °C jest dobre dla termostatu powietrznego i średnie dla termostatu cieczowego.
- 0,01 °C - nieosiągalne dla termostatu powietrznego, dobre dla termostatu cieczowego o specjalnej konstrukcji.
- 0,001 °C - osiągalne tylko w przypadku termostatów cieczowych.
Jak sprawdzić termostat
W celu sprawdzenia termostatu można zastosować następującą metodę: przy zmianie temperatury otoczenia powinien być słyszalny charakterystyczny dźwięk klikania - styki powinny się zamykać i otwierać.
Jeśli termostat jest zdejmowalny, można spróbować podgrzać czujnik i sprawdzić, czy nie dochodzi do jego zadziałania.
Jeśli na przykład weźmiemy pod uwagę termostat w piekarniku, to po ustawieniu określonej temperatury można obserwować płomień palnika po nagrzaniu: jeśli się zmniejszył i pozostaje na tym samym poziomie, wszystko jest w porządku. Dokładność uzyskanego wyniku można uzyskać stosując termometr.
Prawidłowość ustawienia termostatu można sprawdzić za pomocą termometru lub multimetr z termoelementem. Jest to odpowiednie rozwiązanie na przykład dla pralki. Pomocny będzie również tester podłączony do styków termostatu.
Jakie mogą być usterki termostatu
Główna wada tego urządzenia wszystkich typów polega na tym, że styki są stale zamknięte lub otwarte, niezależnie od ustawionej temperatury. Innym problemem jest wysoki wskaźnik awaryjności, tj. różnice temperatur między wartościami zadanymi a ustawionymi.
Termostat i termostaty - różnice
Termostaty to termin o wiele bardziej techniczny. Jednym z nich są termostaty.
Nowoczesne termostaty mają wejścia analogowe z czujników, z możliwością wyświetlania zmierzonej temperatury na wyświetlaczu oraz wyjścia analogowe i binarne do sterowania procesem. Mogą one również zapisywać w pamięci zmierzone wartości i wyświetlać graficzną prezentację procesu regulacji.
Zadanie termostatu jest znacznie prostsze - przełączanie styków przy zadanej wartości temperatury.
Powiązane artykuły:
