เทอร์โมสตัทคืออะไรและทำงานอย่างไร

เทอร์โมสตัทเป็นอุปกรณ์ง่ายๆ ที่สามารถพบได้ในระบบทำความเย็นของรถยนต์ ในเครื่องใช้ในบ้านเรือนต่างๆ หรือเครื่องใช้ในสภาพอากาศ ตลอดจนในระบบอัตโนมัติในการผลิตภาคอุตสาหกรรม

เทอร์โมสตัทคืออะไร

เทอร์โมสตัทเป็นอุปกรณ์ทางกลที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งเมื่อถึงจุดที่ตั้งไว้ของอุณหภูมิที่กำหนดไว้ จะเปลี่ยนสถานะหรือสถานะของหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า

ตัวอย่างเช่น หน้าสัมผัสเหล่านี้สามารถใช้ในวงจรรีเลย์ การสตาร์ทหรือหยุดยูนิตต่างๆ หรือส่งข้อมูลเกี่ยวกับการเข้าถึงอุณหภูมิไปยังระบบอัตโนมัติของ APCS คำนี้มาจากคำภาษากรีกสองคำ: "θερµο-" ซึ่งหมายถึงความร้อน และ "στατός" - ยืนนิ่งไม่ขยับเขยื้อน

ไม่เหมือนกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบแอนะล็อกเช่น เทอร์โมคัปเปิล หรือ เทอร์โมมิเตอร์วัดความต้านทาน, ตัวควบคุมอุณหภูมิจะไม่แสดงค่าอุณหภูมิที่แท้จริง ณ จุดใดเวลาหนึ่ง หน้าที่ของมันคือ "ทำงาน" ที่ค่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเท่านั้นนั่นคือเปลี่ยนสถานะ หลังจากนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของเทอร์โมสตัทจะมีการดำเนินการที่จำเป็นสำหรับการควบคุม

เทอร์โมสตัทใช้ในอุปกรณ์หรือระบบที่ให้ความร้อนหรือทำให้บางสิ่งเย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่กำหนด ตัวอย่างเช่น ในตู้เย็น เครื่องทำความร้อน ระบบทำความเย็นเครื่องยนต์ยานยนต์ เตาเผาอุตสาหกรรม เป็นต้น

เทอร์โมสตัทประกอบด้วยอะไรและหลักการทำงานของมันคืออะไร

การออกแบบตัวควบคุมอุณหภูมิและหลักการทำงานขึ้นอยู่กับประเภทขององค์ประกอบการตรวจจับที่ใช้ สิ่งเหล่านี้อาจเป็นแผ่น bimetallic หรือแคปซูลโลหะที่มีหลอดเส้นเลือดฝอยที่เต็มไปด้วยของเหลวหรือก๊าซ

แผ่นโลหะไบเมทัลลิกเป็นแผ่นโลหะสองแถบที่ไม่เหมือนกันโดยมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่างกัน ซึ่งเชื่อมเข้าด้วยกัน ในระหว่างการให้ความร้อน แผ่นโลหะแผ่นใดแผ่นหนึ่งจะขยายตัวมากขึ้น ซึ่งจะนำไปสู่การดัดหรือยืดเมื่อถึงอุณหภูมิที่ตั้งไว้

กลไกการเคลื่อนที่ในลักษณะนี้ แผ่นโลหะไบเมทัลลิกสามารถปิดหรือเปิดหน้าสัมผัสทางไฟฟ้า หรือ ตัวอย่างเช่น เปิดวาล์วน้ำหล่อเย็น

เทอร์โมสแตททั่วไปอีกประเภทหนึ่งคือเส้นเลือดฝอยงานของมันอยู่บนพื้นฐานของกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งเมื่ออุณหภูมิในระบบเทอร์โมไดนามิกเปลี่ยนแปลงไป มันจะต้องทำงานเชิงกลจนกว่าจะถึงสภาวะสมดุล

เทอร์โมสตัทของเส้นเลือดฝอยประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

• แคปซูลโลหะที่มีสารทำงาน (เช่น ไกลคอล);
• ท่อเส้นเลือดฝอยที่เชื่อมต่อเซ็นเซอร์กับชุดควบคุมเทอร์โมสตัท
• หน่วยควบคุมหรือรีเลย์ระบบเครื่องกลไฟฟ้าซึ่งมีการตั้งค่าอุณหภูมิไว้

เมื่อแคปซูลโลหะถูกทำให้ร้อน ปริมาตรของสารจะเปลี่ยน ซึ่งผ่านหลอดเส้นเลือดฝอยกดบนเมมเบรนของรีเลย์ และเมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนด หน้าสัมผัสของแคปซูลจะปิดหรือเปิด

สำหรับเทอร์โมสแตททุกประเภท อุณหภูมิจะถูกตั้งค่าโดยอัตโนมัติโดยการหมุนสกรูปรับ หรือผู้ผลิตจะตั้งอุณหภูมิให้คงที่

วัตถุประสงค์ของเทอร์โมสตัท

หน้าที่หลักของตัวควบคุมอุณหภูมิคือการควบคุมอุณหภูมิ ขอบเขตของการใช้ตัวควบคุมอุณหภูมินั้นกว้างมาก ตั้งแต่เตารีดในอพาร์ทเมนต์ขนาดเล็กไปจนถึงเตาอบขนาดใหญ่ในโรงงานอุตสาหกรรม ใช้ในอุปกรณ์ต่างๆ ระบบทำความร้อน เครื่องปรับอากาศ และเครื่องใช้ในครัวเรือน

เทอร์โมสตัทช่วยให้ใช้งานได้อย่างปลอดภัยและในขณะเดียวกันก็สะดวกสบาย เนื่องจากการควบคุมอุณหภูมิจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ

สามารถติดตั้งเทอร์โมสตัทในตัวหรือใช้เพิ่มเติมได้ เช่น ในเครื่องผสมน้ำ เพื่อปรับการทำงานของหม้อต้มก๊าซหรือเครื่องทำความร้อน เพศ.

เทอร์โมสตัทของรถยนต์เป็นส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับระบบระบายความร้อนของเครื่องยนต์ช่วยรักษาอุณหภูมิที่ต้องการโดยไม่ทำให้ร้อนเกินไป

ชนิดและชนิด

ตัวควบคุมอุณหภูมิสามารถแบ่งได้ตามช่วงอุณหภูมิการทำงาน:

• อุปกรณ์ทำงานที่อุณหภูมิสูงตั้งแต่ +300 ถึง 1200 °C
• ตัวควบคุมอุณหภูมิระดับกลาง: -60 ถึง 500 °C
• ด้วยช่วงอุณหภูมิต่ำสุด (ตู้แช่แข็ง): น้อยกว่า -60 °С. พวกเขาทำงานร่วมกับแหล่งที่มาของความเย็นเพิ่มเติม

นอกจากนี้ เทอร์โมสแตทยังจำแนกตามความเสถียรและความแม่นยำของการทำงาน มีลักษณะเบี่ยงเบนจากอุณหภูมิที่ตั้งไว้:

• 5 - 10 ° C - ตัวบ่งชี้ที่แย่ที่สุดของเทอร์โมสตัท
• 1 - 2 ° C - สำหรับเทอร์โมสแตทอากาศนี่เป็นตัวบ่งชี้ที่ดี แต่สำหรับของเหลวนั้นปานกลาง
• 0.1 ° C - ยอดเยี่ยมสำหรับอากาศ ปานกลาง - สำหรับของเหลว
• 0.01 °C - ไม่สามารถทำได้สำหรับตัวควบคุมอุณหภูมิของอากาศ เหมาะสำหรับตัวควบคุมอุณหภูมิแบบของเหลวที่มีการออกแบบพิเศษ
• 0.001 °C - ตัวบ่งชี้นี้สามารถทำได้ในอุณหภูมิของเหลวทางมาตรวิทยาเท่านั้น

วิธีทดสอบเทอร์โมสตัท

ในการทดสอบตัวควบคุมอุณหภูมิ สามารถใช้วิธีการต่อไปนี้: เมื่อการตั้งค่าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ควรได้ยินเสียงคลิกลักษณะเฉพาะเมื่อค่าอุณหภูมิเท่ากับอุณหภูมิแวดล้อม - หน้าสัมผัสปิดและเปิด

หากเทอร์โมสตัตถอดออกได้ คุณสามารถลองให้ความร้อนกับองค์ประกอบที่ละเอียดอ่อนและตรวจสอบการทำงาน

ตัวอย่างเช่น หากเราพิจารณาตัวควบคุมอุณหภูมิในเตาอบ เมื่อตั้งค่าอุณหภูมิหนึ่งแล้ว คุณสามารถสังเกตเปลวไฟของเตาได้ด้วยการตั้งอุณหภูมิที่แน่นอน: ถ้ามันลดลงและยังคงอยู่ในระดับเดียวกัน แสดงว่าทุกอย่างเป็นไปตามระเบียบความแม่นยำของผลลัพธ์ที่ได้สามารถทำได้โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์

การทำงานที่ถูกต้องของจุดตั้งค่าเทอร์โมสตัทสามารถทำได้โดยใช้เทอร์โมมิเตอร์หรือ มัลติมิเตอร์ ด้วยเทอร์โมคัปเปิล วิธีนี้เหมาะสำหรับใช้กับเครื่องซักผ้า ผู้ทดสอบจะช่วยด้วยซึ่งเมื่อเชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสเทอร์โมสตัทจะแสดงการปิดและการเปิด

ตัวควบคุมอุณหภูมิอาจมีปัญหาอะไร

ปัญหาหลักของอุปกรณ์นี้ในทุกรูปแบบคือหน้าสัมผัสแบบปิดหรือเปิดอย่างต่อเนื่องโดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิ ความผิดปกติอีกอย่างหนึ่งเป็นข้อผิดพลาดขนาดใหญ่ กล่าวคือ ความคลาดเคลื่อนระหว่างตัวบ่งชี้อุณหภูมิที่กำหนด

เทอร์โมสตัท vs เทอร์โมสตัท - ความแตกต่างคืออะไร?

ตัวควบคุมอุณหภูมิเป็นแนวคิดที่มีความจุมากกว่า เทอร์โมสตัทเป็นส่วนหนึ่งของพวกมัน

เทอร์โมสแตทสมัยใหม่มีอินพุตแบบอะนาล็อกจากเซ็นเซอร์ พร้อมความสามารถในการแสดงอุณหภูมิที่วัดได้บนจอแสดงผล และเอาต์พุตแบบแอนะล็อกและแบบไม่ต่อเนื่องสำหรับการควบคุมกระบวนการ พวกเขามีความสามารถในการบันทึกพารามิเตอร์ที่วัดได้ในหน่วยความจำและแสดงกราฟของกระบวนการควบคุม

งานของตัวควบคุมอุณหภูมินั้นง่ายกว่ามาก - เพื่อสลับหน้าสัมผัสตามค่าอุณหภูมิที่ตั้งไว้

บทความที่คล้ายกัน: