Ο θερμοστάτης είναι μια απλή συσκευή που μπορεί να βρεθεί στο σύστημα ψύξης ενός αυτοκινήτου, σε διάφορες οικιακές ή κλιματικές συσκευές, καθώς και σε συστήματα αυτοματισμού στη βιομηχανική παραγωγή.
Περιεχόμενο
Τι είναι ο θερμοστάτης
Ο θερμοστάτης είναι μια διακριτή μηχανική συσκευή που, όταν φτάσει σε ένα προκαθορισμένο σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας, αλλάζει την κατάστασή του ή την κατάσταση των ηλεκτρικών του επαφών.
Αυτές οι επαφές, για παράδειγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε κυκλώματα ρελέ, ξεκινώντας ή σταματώντας διάφορες μονάδες ή μεταδίδοντας πληροφορίες σχετικά με την επίτευξη της θερμοκρασίας στο σύστημα αυτοματισμού APCS. Η ίδια η λέξη προέρχεται από δύο ελληνικές λέξεις: «θερμο-», που σημαίνει θερμότητα και «στατός» - όρθιος, ακίνητος.
Σε αντίθεση με τους αναλογικούς αισθητήρες θερμοκρασίας όπως π.χ θερμοστοιχείο ή θερμόμετρο αντίστασης, ο θερμοστάτης δεν θα εμφανίσει την πραγματική τιμή θερμοκρασίας σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή. Το καθήκον του είναι μόνο να «δουλέψει» σε μια προκαθορισμένη τιμή θερμοκρασίας, δηλαδή να αλλάξει την κατάστασή του. Μετά από αυτό, ανάλογα με τον τύπο του θερμοστάτη, πραγματοποιούνται οι ενέργειες που απαιτούνται για ρύθμιση.
Οι θερμοστάτες χρησιμοποιούνται σε συσκευές ή συστήματα που θερμαίνουν ή ψύχουν κάτι σε μια δεδομένη θερμοκρασία. Για παράδειγμα, σε ψυγεία, συσκευές θέρμανσης, συστήματα ψύξης κινητήρων αυτοκινήτων, βιομηχανικούς φούρνους κ.λπ.
Από τι αποτελείται ένας θερμοστάτης και ποια είναι η αρχή λειτουργίας του
Ο σχεδιασμός του θερμοστάτη και η αρχή λειτουργίας του εξαρτώνται από τον τύπο του στοιχείου αίσθησης που χρησιμοποιείται. Αυτά μπορεί να είναι διμεταλλικές πλάκες ή μεταλλικές κάψουλες με τριχοειδείς σωλήνες γεμάτους με υγρό ή αέριο.
Μια διμεταλλική πλάκα είναι δύο ανόμοιες μεταλλικές λωρίδες με διαφορετικούς συντελεστές θερμικής διαστολής, οι οποίες είναι συγκολλημένες μεταξύ τους. Κατά τη θέρμανση, μία από τις μεταλλικές πλάκες διαστέλλεται περισσότερο, γεγονός που οδηγεί, όταν επιτευχθεί η καθορισμένη θερμοκρασία, στο λύγισμα ή το ίσιωμα της.
Μηχανικά κινούμενη με αυτόν τον τρόπο, η διμεταλλική πλάκα μπορεί να κλείσει ή να ανοίξει ηλεκτρικές επαφές ή, για παράδειγμα, να ανοίξει μια βαλβίδα ψυκτικού.
Ένας άλλος κοινός τύπος θερμοστάτη είναι ο τριχοειδής.Το έργο του βασίζεται στον πρώτο θερμοδυναμικό νόμο, σύμφωνα με τον οποίο, όταν η θερμοκρασία σε ένα θερμοδυναμικό σύστημα αλλάζει, πρέπει να εκτελέσει μηχανική εργασία μέχρι να φτάσει σε κατάσταση ισορροπίας.
Ο τριχοειδής θερμοστάτης περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:
- μια μεταλλική κάψουλα που περιέχει ένα λειτουργικό υγρό (π.χ. γλυκόλη).
- ένας τριχοειδής σωλήνας που συνδέει τον αισθητήρα με τη μονάδα ελέγχου θερμοστάτη.
- μια μονάδα ελέγχου ή ένα ηλεκτρομηχανικό ρελέ, με το οποίο ρυθμίζεται το σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας.
Όταν η μεταλλική κάψουλα θερμαίνεται, αλλάζει ο όγκος του περιεχομένου της, ο οποίος μέσω του τριχοειδούς σωλήνα πιέζει τη μεμβράνη του ρελέ και όταν επιτευχθεί η καθορισμένη θερμοκρασία, οι επαφές της κλείνουν ή ανοίγουν.
Για όλους τους τύπους θερμοστατών, η θερμοκρασία ρυθμίζεται μηχανικά περιστρέφοντας τη βίδα ρύθμισης ή ρυθμίζεται αυστηρά από τον κατασκευαστή σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία.
Ο σκοπός του θερμοστάτη
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, το κύριο καθήκον του θερμοστάτη είναι να ελέγχει το καθεστώς θερμοκρασίας. Το εύρος χρήσης των θερμοστατών είναι πολύ ευρύ: από ένα σίδερο σε ένα μικρό διαμέρισμα έως τεράστιους φούρνους σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις. Χρησιμοποιούνται σε διάφορους εξοπλισμούς, συστήματα θέρμανσης, κλιματιστικά και οικιακές συσκευές.
Ο θερμοστάτης κάνει τη χρήση τους ασφαλή και ταυτόχρονα άνετη, αφού ο έλεγχος θερμοκρασίας πραγματοποιείται αυτόματα.
Οι θερμοστάτες μπορούν να είναι ήδη ενσωματωμένοι ή να χρησιμοποιηθούν επιπλέον, για παράδειγμα, σε αναμικτήρες νερού, για τη ρύθμιση της λειτουργίας λεβήτων αερίου ή θέρμανσης γένος.
Ο θερμοστάτης αυτοκινήτου είναι υποχρεωτικό εξάρτημα για το σύστημα ψύξης του κινητήρα.Βοηθά στη διατήρηση της απαιτούμενης θερμοκρασίας χωρίς υπερθέρμανση.
Είδη και τύποι
Οι θερμοστάτες μπορούν να χωριστούν ανάλογα με το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας:
- Συσκευές που λειτουργούν σε υψηλές θερμοκρασίες από +300 έως 1200 °C.
- Θερμοστάτες μεσαίου επιπέδου: -60 έως 500 °C.
- Με το χαμηλότερο εύρος θερμοκρασίας (κρυοστατών): λιγότερο από -60 °С. Λειτουργούν μαζί με πρόσθετες πηγές κρύου.
Επίσης, οι θερμοστάτες ταξινομούνται ανάλογα με τη σταθερότητα και την ακρίβεια λειτουργίας. Χαρακτηρίζονται από την απόκλιση από την καθορισμένη θερμοκρασία:
- 5 - 10 ° C - ο χειρότερος δείκτης του θερμοστάτη.
- 1 - 2 ° C - για έναν θερμοστάτη αέρα αυτός είναι ένας καλός δείκτης, αλλά για έναν υγρό είναι μέτριος.
- 0,1 ° C - εξαιρετικό για αέρα, μεσαίο - για υγρό.
- 0,01 °C - δεν είναι εφικτό για θερμοστάτη αέρα, καλό για υγρό θερμοστάτη ειδικής σχεδίασης.
- 0,001 °C - αυτός ο δείκτης μπορεί να επιτευχθεί μόνο σε μετρολογικούς θερμοστάτες υγρού.
Πώς να δοκιμάσετε τον θερμοστάτη
Για τον έλεγχο του θερμοστάτη, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η ακόλουθη μέθοδος: όταν αλλάζει η ρύθμιση θερμοκρασίας, πρέπει να ακούγονται χαρακτηριστικά κλικ όταν η τιμή θερμοκρασίας είναι ίση με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος - οι επαφές κλείνουν και ανοίγουν.
Εάν ο θερμοστάτης είναι αφαιρούμενος, τότε μπορείτε να δοκιμάσετε να θερμάνετε το ευαίσθητο στοιχείο του και να ελέγξετε τη λειτουργία.
Εάν, για παράδειγμα, λάβουμε υπόψη τον θερμοστάτη στο φούρνο, τότε ρυθμίζοντας μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, μετά το ζέσταμα, μπορείτε να παρατηρήσετε τη φλόγα του καυστήρα: εάν έχει μειωθεί και παραμείνει στο ίδιο επίπεδο, τότε όλα είναι εντάξει.Η ακρίβεια του ληφθέντος αποτελέσματος μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας ένα θερμόμετρο.
Η σωστή λειτουργία του σημείου ρύθμισης του θερμοστάτη μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα θερμόμετρο ή πολύμετρο με θερμοστοιχείο. Αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη, για παράδειγμα, για ένα πλυντήριο ρούχων. Θα βοηθήσει και ένας ελεγκτής, ο οποίος συνδέοντας τις επαφές του θερμοστάτη θα δείχνει το κλείσιμο και το άνοιγμα τους.
Τι μπορεί να είναι το πρόβλημα του θερμοστάτη;
Τα κύρια προβλήματα με αυτήν τη συσκευή όλων των ποικιλιών είναι συνεχώς κλειστές ή ανοιχτές επαφές, ανεξάρτητα από τη θερμοκρασία. Μια άλλη από τις δυσλειτουργίες είναι ένα μεγάλο σφάλμα, δηλαδή μια απόκλιση μεταξύ των δεικτών θερμοκρασίας που δίνονται.
Θερμοστάτης έναντι θερμοστάτη - ποια είναι η διαφορά;
Οι ελεγκτές θερμοκρασίας είναι μια πιο ευρύχωρη ιδέα. Οι θερμοστάτες αποτελούν μέρος αυτών.
Οι σύγχρονοι θερμοστάτες διαθέτουν αναλογικές εισόδους από αισθητήρες, με δυνατότητα εμφάνισης της μετρούμενης θερμοκρασίας στην οθόνη, και αναλογικές και διακριτές εξόδους για τον έλεγχο της διαδικασίας. Έχουν τη δυνατότητα να καταγράφουν τις μετρημένες παραμέτρους στη μνήμη και να εμφανίζουν ένα γράφημα της διαδικασίας ρύθμισης.
Η εργασία του θερμοστάτη είναι πολύ πιο απλή - η εναλλαγή των επαφών στην καθορισμένη τιμή θερμοκρασίας.
Παρόμοια άρθρα:
