Termostat je jednoduché zariadenie, ktoré nájdeme v chladiacom systéme automobilu, v rôznych domácich či klimatických spotrebičoch, ako aj v automatizačných systémoch v priemyselnej výrobe.
Obsah
Čo je termostat
Termostat je diskrétne mechanické zariadenie, ktoré po dosiahnutí vopred stanovenej požadovanej hodnoty teploty zmení svoj stav alebo stav svojich elektrických kontaktov.
Tieto kontakty je možné použiť napríklad v reléových obvodoch, spúšťaní alebo vypínaní rôznych jednotiek alebo pri prenose informácií o dosiahnutí teploty do automatizačného systému APCS. Samotné slovo pochádza z dvoch gréckych slov: "θερµο-", čo znamená teplo a "στατός" - stojaci, nehybný.
Na rozdiel od analógových snímačov teploty ako napr termočlánok alebo odporový teplomer, termostat v určitom čase neukáže skutočnú hodnotu teploty. Jeho úlohou je iba „pracovať“ pri vopred nastavenej hodnote teploty, teda meniť jej stav. Potom sa v závislosti od typu termostatu vykonajú činnosti potrebné na reguláciu.
Termostaty sa používajú v zariadeniach alebo systémoch, ktoré ohrievajú alebo ochladzujú niečo na danú teplotu. Napríklad v chladničkách, vykurovacích zariadeniach, chladiacich systémoch automobilových motorov, priemyselných peciach atď.
Z čoho pozostáva termostat a aký je princíp jeho činnosti
Konštrukcia termostatu a princíp jeho činnosti závisí od typu použitého snímacieho prvku. Môžu to byť bimetalové platne alebo kovové kapsuly s kapilárnymi trubicami naplnenými kvapalinou alebo plynom.
Bimetalová doska sú dva rozdielne kovové pásy s rôznymi koeficientmi tepelnej rozťažnosti, ktoré sú spolu zvarené. Pri zahrievaní sa jedna z plechov viac roztiahne, čo po dosiahnutí nastavenej teploty vedie k jej ohýbaniu alebo narovnávaniu.
Takto mechanicky sa pohybujúca bimetalová doska môže zatvárať alebo otvárať elektrické kontakty alebo napríklad otvárať ventil chladiacej kvapaliny.
Ďalším bežným typom termostatu je kapilárny.Jeho práca vychádza z prvého termodynamického zákona, podľa ktorého pri zmene teploty v termodynamickom systéme musí vykonávať mechanickú prácu, kým nedosiahne rovnovážny stav.
Kapilárny termostat obsahuje nasledujúce prvky:
- kovová kapsula obsahujúca pracovnú tekutinu (napr. glykol);
- kapilárna trubica spájajúca snímač s riadiacou jednotkou termostatu;
- riadiaca jednotka alebo elektromechanické relé, pomocou ktorého sa nastavuje požadovaná hodnota teploty.
Pri zahrievaní kovovej kapsuly sa mení objem jej obsahu, ktorý cez kapiláru tlačí na membránu relé a pri dosiahnutí stanovenej teploty sa jej kontakty zatvoria alebo otvoria.
U všetkých typov termostatov sa teplota nastavuje mechanicky otáčaním nastavovacej skrutky, alebo je výrobcom pevne nastavená na určitú teplotu.
Účel termostatu
Ako bolo uvedené vyššie, hlavnou úlohou termostatu je regulovať teplotný režim. Rozsah použitia termostatov je veľmi široký: od žehličky v malom byte až po obrovské pece v priemyselných zariadeniach. Používajú sa v rôznych zariadeniach, vykurovacích systémoch, klimatizáciách a domácich spotrebičoch.
Termostat robí ich používanie bezpečným a zároveň pohodlným, pretože regulácia teploty prebieha automaticky.
Termostaty môžu byť už zabudované alebo použité dodatočne napríklad v miešačkách vody, na úpravu chodu plynových kotlov alebo kúrenia rod.
Termostat automobilu je povinnou súčasťou systému chladenia motora.Pomáha udržiavať požadovanú teplotu bez prehrievania.
Druhy a typy
Termostaty možno rozdeliť podľa rozsahu prevádzkových teplôt:
- Zariadenia pracujúce pri vysokých teplotách od +300 do 1200 °C.
- Termostaty strednej úrovne: -60 až 500 °C.
- S najnižším teplotným rozsahom (kryostaty): menej ako -60 °С. Spolupracujú s ďalšími zdrojmi chladu.
Termostaty sú tiež klasifikované v závislosti od stability a presnosti prevádzky. Vyznačujú sa odchýlkou od nastavenej teploty:
- 5 - 10 ° C - najhorší indikátor termostatu.
- 1 - 2 ° С - pre vzduchový termostat je to dobrý ukazovateľ, ale pre kvapalinu je to priemerné.
- 0,1 °C - výborná pre vzduch, stredná - pre kvapalinu.
- 0,01 °C - nedosiahnuteľné pre vzduchový termostat, dobré pre kvapalinový termostat špeciálnej konštrukcie.
- 0,001 °C - tento ukazovateľ je možné dosiahnuť len v metrologických kvapalinových termostatoch.
Ako otestovať termostat
Na testovanie termostatu je možné použiť nasledujúcu metódu: pri zmene nastavenia teploty by mali byť počuť charakteristické kliknutia, keď sa hodnota teploty rovná teplote okolia - kontakty sa zatvárajú a otvárajú.
Ak je termostat odnímateľný, môžete sa pokúsiť zahriať jeho citlivý prvok a skontrolovať prevádzku.
Ak napríklad vezmeme do úvahy termostat v rúre, potom nastavením určitej teploty po zahriatí môžete pozorovať plameň horáka: ak sa znížil a zostal na rovnakej úrovni, potom je všetko v poriadku.Presnosť získaného výsledku je možné dosiahnuť pomocou teplomera.
Správnu činnosť nastavenej hodnoty termostatu je možné vykonať pomocou teplomeru resp multimeter s termočlánkom. Tento spôsob je vhodný napríklad pre práčku. Pomôže aj tester, ktorý pripojením na kontakty termostatu ukáže ich zatvorenie a otvorenie.
Aký by mohol byť problém s termostatom?
Hlavné problémy s týmto zariadením všetkých odrôd sú neustále zatvorené alebo otvorené kontakty, bez ohľadu na teplotu. Ďalšou z porúch je veľká chyba, to znamená nesúlad medzi uvedenými teplotnými indikátormi.
Termostat vs termostat - aký je rozdiel?
Regulátory teploty sú priestrannejším konceptom. Termostaty sú ich súčasťou.
Moderné termostaty majú analógové vstupy zo snímačov s možnosťou zobrazenia nameranej teploty na displeji a analógové a diskrétne výstupy pre riadenie procesu. Majú schopnosť zaznamenávať namerané parametre do pamäte a zobrazovať graf priebehu regulácie.
Úloha termostatu je oveľa jednoduchšia - spínať kontakty pri nastavenej hodnote teploty.
Podobné články:
