Een thermostaat is een eenvoudig apparaat dat te vinden is in het koelsysteem van een auto, in verschillende huishoudelijke of klimatologische apparaten, maar ook in automatiseringssystemen in industriële productie.
Inhoud
Wat is een thermostaat?
Een thermostaat is een afzonderlijk mechanisch apparaat dat, bij het bereiken van een vooraf bepaald temperatuurinstelpunt, de toestand of de toestand van zijn elektrische contacten verandert.
Deze contacten kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt in relaiscircuits, het starten of stoppen van verschillende eenheden of het verzenden van informatie over het bereiken van de temperatuur naar het APCS-automatiseringssysteem. Het woord zelf komt van twee Griekse woorden: "θερµο-", wat warmte betekent en "στατός" - staand, onbeweeglijk.
In tegenstelling tot analoge temperatuursensoren zoals: thermokoppel of weerstandsthermometer, zal de thermostaat op een bepaald moment niet de werkelijke temperatuurwaarde weergeven. Zijn taak is alleen om te "werken" met een vooraf ingestelde temperatuurwaarde, dat wil zeggen, de status ervan te wijzigen. Daarna worden, afhankelijk van het type thermostaat, de handelingen uitgevoerd die nodig zijn voor de regeling.
Thermostaten worden gebruikt in apparaten of systemen die iets verwarmen of koelen tot een bepaalde temperatuur. Bijvoorbeeld in koelkasten, verwarmingstoestellen, koelsystemen voor automotoren, industriële ovens, enz.
Waar bestaat een thermostaat uit en wat is het werkingsprincipe?
Het ontwerp van de thermostaat en het werkingsprincipe zijn afhankelijk van het type sensorelement dat wordt gebruikt. Dit kunnen bimetalen platen zijn of metalen capsules met capillaire buisjes gevuld met vloeistof of gas.
Een bimetaalplaat is twee ongelijke metalen strips met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten, die aan elkaar zijn gelast. Tijdens het verwarmen zet een van de metalen platen meer uit, wat bij het bereiken van de ingestelde temperatuur leidt tot buigen of rechttrekken.
Op deze manier mechanisch bewegend kan de bimetaalplaat elektrische contacten sluiten of openen of bijvoorbeeld een koelvloeistofklep openen.
Een ander veel voorkomend type thermostaat is capillair.Zijn werk is gebaseerd op de eerste wet van de thermodynamica, volgens welke, wanneer de temperatuur in een thermodynamisch systeem verandert, het mechanische arbeid moet verrichten totdat het een evenwichtstoestand bereikt.
De capillaire thermostaat bevat de volgende elementen:
- een metalen capsule die een werkvloeistof bevat (bijv. glycol);
- een capillaire buis die de sensor verbindt met de regeleenheid van de thermostaat;
- een regeleenheid of een elektromechanisch relais, waarmee de gewenste temperatuur wordt ingesteld.
Wanneer de metalen capsule wordt verwarmd, verandert het volume van de inhoud, die door de capillaire buis op het relaismembraan drukt en wanneer de gespecificeerde temperatuur wordt bereikt, sluiten of openen de contacten.
Bij alle soorten thermostaten wordt de temperatuur mechanisch ingesteld door aan de stelschroef te draaien, of wordt deze door de fabrikant star op een bepaalde temperatuur ingesteld.
Het doel van de thermostaat:
Zoals hierboven vermeld, is de hoofdtaak van de thermostaat het regelen van het temperatuurregime. Het toepassingsgebied van thermostaten is zeer breed: van een strijkijzer in een klein appartement tot enorme ovens in industriële faciliteiten. Ze worden gebruikt in verschillende apparatuur, verwarmingssystemen, airconditioners en huishoudelijke apparaten.
De thermostaat maakt het gebruik veilig en tegelijkertijd comfortabel, omdat de temperatuurregeling automatisch wordt uitgevoerd.
Thermostaten kunnen al worden ingebouwd of extra worden gebruikt, bijvoorbeeld in watermengkranen, om de werking van gasboilers of verwarming aan te passen geslacht.
De autothermostaat is een verplicht onderdeel van het motorkoelsysteem.Het helpt om de vereiste temperatuur te behouden zonder oververhitting.
Soorten en soorten
Thermostaten kunnen worden onderverdeeld volgens het bedrijfstemperatuurbereik:
- Apparaten die werken bij hoge temperaturen van +300 tot 1200 °C.
- Middelgrote thermostaten: -60 tot 500 °C.
- Met het laagste temperatuurbereik (cryostaten): minder dan -60 °С. Ze werken samen met extra koudebronnen.
Ook worden thermostaten geclassificeerd afhankelijk van de stabiliteit en nauwkeurigheid van de werking. Ze worden gekenmerkt door de afwijking van de ingestelde temperatuur:
- 5 - 10 ° C - de slechtste indicator van de thermostaat.
- 1 - 2 ° С - voor een luchtthermostaat is dit een goede indicator, maar voor een vloeibare is het middelmatig.
- 0,1 ° C - uitstekend voor lucht, medium - voor vloeistof.
- 0,01 °C - niet haalbaar voor een luchtthermostaat, goed voor een vloeistofthermostaat met een speciaal ontwerp.
- 0,001 °C - deze indicator kan alleen worden bereikt in metrologische vloeistofthermostaten.
Hoe de thermostaat te testen?
Om de thermostaat te testen, kan de volgende methode worden gebruikt: wanneer de temperatuurinstelling wordt gewijzigd, moeten karakteristieke klikken hoorbaar zijn wanneer de temperatuurwaarde gelijk is aan de omgevingstemperatuur - de contacten sluiten en openen.
Als de thermostaat verwijderbaar is, kunt u proberen het gevoelige element te verwarmen en de werking te controleren.
Als we bijvoorbeeld kijken naar de thermostaat in de oven, dan kun je door een bepaalde temperatuur in te stellen, na het opwarmen, de vlam van de brander observeren: als deze is afgenomen en op hetzelfde niveau blijft, dan is alles in orde.De nauwkeurigheid van het verkregen resultaat kan worden bereikt met behulp van een thermometer.
Correcte werking van het thermostaatinstelpunt kan worden gedaan met behulp van een thermometer of multimeter met thermokoppel. Deze methode is bijvoorbeeld geschikt voor een wasmachine. Een tester zal ook helpen, die, door verbinding te maken met de thermostaatcontacten, het sluiten en openen laat zien.
Wat zou een probleem met de thermostaat kunnen zijn?
De belangrijkste problemen met dit apparaat van alle soorten zijn constant gesloten of open contacten, ongeacht de temperatuur. Een andere storing is een grote fout, dat wil zeggen een discrepantie tussen de opgegeven temperatuurindicatoren.
Thermostaat versus thermostaat - wat is het verschil?
Temperatuurregelaars zijn een ruimer concept. Thermostaten zijn daar een onderdeel van.
Moderne thermostaten hebben analoge ingangen van sensoren, met de mogelijkheid om de gemeten temperatuur op het display weer te geven, en analoge en discrete uitgangen voor procesregeling. Ze hebben de mogelijkheid om gemeten parameters in het geheugen op te slaan en een grafiek van het regelproces weer te geven.
De taak van de thermostaat is veel eenvoudiger - om contacten te schakelen op de ingestelde temperatuurwaarde.
Vergelijkbare artikelen:
