תרמוסטט הוא מכשיר פשוט שניתן למצוא במערכת הקירור של הרכב, במכשירים ביתיים או אקלימיים שונים וכן במערכות אוטומציה בייצור תעשייתי.
תוֹכֶן
מהו תרמוסטט
תרמוסטט הוא מכשיר מכני דיסקרטי אשר, בהגיעו לנקודת קביעת טמפרטורה קבועה מראש, משנה את מצבו או את מצב המגעים החשמליים שלו.
מגעים אלו, למשל, יכולים לשמש במעגלי ממסר, הפעלה או עצירה של יחידות שונות, או העברת מידע על הגעה לטמפרטורה למערכת האוטומציה APCS. המילה עצמה באה משתי מילים יווניות: "θερµο-", שפירושה חום ו"στατός" - עומד, ללא תנועה.
בניגוד לחיישני טמפרטורה אנלוגיים כגון צמד תרמי אוֹ מדחום התנגדות, התרמוסטט לא יציג את ערך הטמפרטורה האמיתי בנקודת זמן מסוימת. המשימה שלו היא רק "לעבוד" על ערך טמפרטורה מוגדר מראש, כלומר לשנות את מצבו. לאחר מכן, בהתאם לסוג התרמוסטט, מתבצעות הפעולות הנדרשות לוויסות.
תרמוסטטים משמשים במכשירים או מערכות שמחממים או מקררים משהו לטמפרטורה נתונה. לדוגמה, במקררים, מכשירי חימום, מערכות קירור למנועי רכב, תנורים תעשייתיים וכו'.
ממה מורכב תרמוסטט ומהו עקרון הפעולה שלו
עיצוב התרמוסטט ועקרון פעולתו תלויים בסוג אלמנט החישה המשמש. אלה יכולים להיות צלחות דו-מתכתיות או קפסולות מתכת עם צינורות נימיים מלאים בנוזל או בגז.
צלחת דו-מתכתית היא שני פסי מתכת שונים עם מקדמים שונים של התפשטות תרמית, אשר מרותכים יחד. במהלך החימום, אחת מלוחות המתכת מתרחבת יותר, מה שמוביל, כאשר מגיעים לטמפרטורה שנקבעה, לכיפוף או ליישור שלה.
תנועה מכנית בדרך זו, הצלחת הדו-מתכתית יכולה לסגור או לפתוח מגעים חשמליים או, למשל, לפתוח שסתום נוזל קירור.
סוג נפוץ נוסף של תרמוסטט הוא נימי.עבודתו מבוססת על החוק הראשון של התרמודינמיקה, לפיו, כאשר הטמפרטורה במערכת תרמודינמית משתנה, עליה לבצע עבודה מכנית עד שהיא מגיעה למצב שיווי משקל.
תרמוסטט נימי כולל את האלמנטים הבאים:
- קפסולת מתכת המכילה נוזל עבודה (למשל גליקול);
- צינור נימי המחבר את החיישן ליחידת בקרת התרמוסטט;
- יחידת בקרה או ממסר אלקטרומכני, שבאמצעותו נקבעת נקודת הטמפרטורה.
כאשר קפסולת המתכת מחוממת משתנה נפח תכולתה, אשר דרך הצינור הנימים לוחץ על קרום הממסר וכאשר מגיעים לטמפרטורה המצוינת, המגעים שלו נסגרים או נפתחים.
עבור כל סוגי התרמוסטטים, הטמפרטורה נקבעת בצורה מכנית על ידי סיבוב בורג הכוונון, או שהיא נקבעת בקפידה על ידי היצרן לטמפרטורה מסוימת.
מטרת התרמוסטט
כפי שהוזכר לעיל, המשימה העיקרית של התרמוסטט היא לשלוט במשטר הטמפרטורה. היקף השימוש בתרמוסטטים רחב מאוד: ממגהץ בדירה קטנה ועד תנורים ענקיים במתקנים תעשייתיים. הם משמשים בציוד שונים, מערכות חימום, מזגנים ומכשירי חשמל ביתיים.
התרמוסטט הופך את השימוש בו לבטוח ובו בזמן נוח, שכן בקרת הטמפרטורה מתבצעת באופן אוטומטי.
תרמוסטט כבר יכול להיות מובנים או להשתמש בהם בנוסף, למשל, במערבלי מים, כדי להתאים את פעולתם של דודי גז או חימום מִין.
התרמוסטט לרכב הוא רכיב חובה למערכת קירור המנוע.זה עוזר לשמור על הטמפרטורה הנדרשת ללא התחממות יתר.
מינים וסוגים
ניתן לחלק את התרמוסטטים לפי טווח טמפרטורת הפעולה:
- מכשירים הפועלים בטמפרטורות גבוהות מ-+300 עד 1200 מעלות צלזיוס.
- תרמוסטטים ברמה בינונית: -60 עד 500 מעלות צלזיוס.
- עם טווח הטמפרטורות הנמוך ביותר (קריוסטטים): פחות מ-60 מעלות צלזיוס. הם עובדים יחד עם מקורות נוספים של קור.
כמו כן, תרמוסטטים מסווגים בהתאם ליציבות ודיוק הפעולה. הם מאופיינים בסטייה מהטמפרטורה שנקבעה:
- 5 - 10 מעלות צלזיוס - האינדיקטור הגרוע ביותר של התרמוסטט.
- 1 - 2 מעלות צלזיוס - עבור תרמוסטט אוויר זה אינדיקטור טוב, אבל עבור נוזלי זה בינוני.
- 0.1 מעלות צלזיוס - מצוין לאוויר, בינוני - לנוזל.
- 0.01 מעלות צלזיוס - לא ניתן להשגה עבור תרמוסטט אוויר, טוב עבור תרמוסטט נוזלי בעיצוב מיוחד.
- 0.001 מעלות צלזיוס - ניתן להשיג מחוון זה רק בתרמוסטטים נוזליים מטרולוגיים.
כיצד לבדוק את התרמוסטט
לבדיקת התרמוסטט ניתן להשתמש בשיטה הבאה: בעת שינוי הגדרת הטמפרטורה יש לשמוע נקישות אופייניות כאשר ערך הטמפרטורה שווה לטמפרטורת הסביבה - המגעים נסגרים ונפתחים.
אם התרמוסטט ניתן להסרה, אז אתה יכול לנסות לחמם את האלמנט הרגיש שלו ולבדוק את הפעולה.
אם, למשל, נשקול את התרמוסטט בתנור, אז על ידי הגדרת טמפרטורה מסוימת, לאחר החימום, אתה יכול לראות את להבת המבער: אם היא ירדה ונשארה באותה רמה, אז הכל בסדר.ניתן להשיג את הדיוק של התוצאה המתקבלת באמצעות מדחום.
הפעלה נכונה של נקודת ההגדרה של התרמוסטט יכולה להיעשות באמצעות מדחום או מולטימטר עם צמד תרמי. שיטה זו מתאימה, למשל, למכונת כביסה. יעזור גם בודק, אשר בחיבור למגעי התרמוסטט יראה את סגירתם ופתיחתם.
מה יכולה להיות בעיית תרמוסטט?
הבעיות העיקריות במכשיר זה מכל הזנים הן מגעים סגורים או פתוחים כל הזמן, ללא קשר לטמפרטורה. תקלה נוספת היא שגיאה גדולה, כלומר אי התאמה בין מחווני הטמפרטורה שניתנו.
תרמוסטט לעומת תרמוסטט - מה ההבדל?
בקרי טמפרטורה הם מושג רחב יותר. תרמוסטטים הם חלק מהם.
לתרמוסטטים מודרניים יש כניסות אנלוגיות מחיישנים, עם יכולת להציג את הטמפרטורה הנמדדת על הצג, ויציאות אנלוגיות ובדידות לבקרת תהליך. יש להם את היכולת לרשום פרמטרים נמדדים בזיכרון ולהציג גרף של תהליך הוויסות.
המשימה של התרמוסטט היא הרבה יותר פשוטה - להחליף מגעים בערך הטמפרטורה שנקבע.
מאמרים דומים:
