Kütteseadmete käitamisel on vaja kontrollida jahutusvedeliku, samuti siseõhu kuumutamise astet. Kütte temperatuuriandurid aitavad eemaldada ja edastada teavet, mille teavet saab visuaalselt lugeda või kohe kontrollerile saata.
Pakume mõista, kuidas temperatuuriandurid töötavad, mis tüüpi juhtseadmed on olemas ja milliseid parameetreid tuleks seadme valimisel arvestada. Lisaks oleme koostanud samm-sammult juhised, mis aitavad teil temperatuurianduri iseseisvalt kütteradiaatorile paigaldada.
Termoanduri tööpõhimõte
Küttesüsteemi saate juhtida mitmel viisil, sealhulgas:
- automaatseadmed õigeaegseks toiteallikaks;
- ohutusseireüksused;
- segamisüksused.
Kõigi nende rühmade korrektseks tööks on vaja temperatuuri andureid, mis annavad signaale seadmete töö kohta. Nende seadmete näitude jälgimine võimaldab õigeaegselt tuvastada süsteemi tõrkeid ja võtta parandusmeetmeid.
Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse mitut tüüpi vahendeid. Neid saab sukeldada jahutusvedelikesse, kasutada siseruumides või asuda väljaspool
Temperatuuriandurit saab kasutada eraldi seadmena näiteks toatemperatuuri kontrollimiseks või olla keeruka seadme lahutamatu osa, näiteks küttekatel.
Selliste automatiseeritud juhtimises kasutatavate seadmete alus on temperatuurinäitajate teisendamine elektrisignaaliks. Seetõttu saab mõõtmistulemusi kiiresti üle võrgu edastada digitaalse koodi kujul, mis tagab mõõtmise suure kiiruse, tundlikkuse ja täpsuse.
Samal ajal võib erinevatel kütteetapi mõõtmise seadmetel olla disainifunktsioone, mis mõjutavad paljusid parameetreid: töö teatud keskkonnas, ülekandemeetod, visualiseerimismeetod ja teised.
Temperatuuri mõõteseadmete tüübid
Termilisi seadmeid saab klassifitseerida vastavalt mitmele olulisele kriteeriumile, sealhulgas teabe edastamise viis, asukoht ja paigaldustingimused ning lugemisalgoritm.
Teabe edastamise meetodil
Teabe edastamiseks kasutatud meetodi kohaselt jagatakse andurid kahte suurde kategooriasse:
- traadiseadmed;
- traadita andurid.
Algselt olid kõik sellised seadmed varustatud juhtmetega, mille kaudu temperatuuriandurid ühendati juhtplokiga, edastades sellesse teavet. Ehkki neid seadmeid asendavad nüüd juhtmevabad kolleegid, kasutatakse neid endiselt lihtsates vooluringides.
Lisaks on juhtmega andurid täpsemad ja usaldusväärsemad.
Komposiitseadmes kasutatava juhtmega anduri kooskõlastatud töö tagamiseks on soovitav ühendada see sama tootja valmistatud seadmega.
Tänapäeval on levinud traadita seadmed, mis enamasti edastavad teavet raadiolainete saatja ja vastuvõtja abil. Selliseid seadmeid saab paigaldada peaaegu kõikjale, sealhulgas eraldi ruumi või vabas õhus.
Selliste temperatuuriandurite olulised omadused on:
- aku olemasolu;
- mõõtmisviga;
- signaali ülekande ulatus.
Traadita / juhtmega seadmed võivad üksteist täielikult asendada, kuid nende töös on ka mõned funktsioonid.
Asukoha ja paigutamisviisi järgi
Kinnituskohas jaotatakse sellised seadmed järgmisteks sortideks:
- küttekontuurile lisatud arved;
- jahutusvedelikuga kokkupuutuvad sukeldatavad;
- siseruumid, mis asuvad elu- või kontoriruumis;
- välised, mis asuvad väljaspool.
Mõnes seadmes saab temperatuuri kontrollimiseks samaaegselt kasutada mitut tüüpi andureid.
Vastavalt lugemismehhanismile
Teabe demonstreerimise meetodil võivad seadmed olla:
- bimetall;
- alkohol.
Esimeses teostuses eeldatakse, et kasutatakse kahte erinevast metallist valmistatud plaati, aga ka valimisnäidikut. Temperatuuri tõustes deformeerub üks elementidest, tekitades noolele survet. Selliste seadmete näitudele on iseloomulik hea täpsus, kuid nende inertsus on suur miinus.
Bimetall- ja alkoholitermostaadid paigaldatakse sageli kütteseadmetele, näiteks katlatele. Need võimaldavad teil jälgida kuumutamist, mille ületamine võib põhjustada surmavaid tagajärgi.
Anduritel, mille töö põhineb alkoholi tarvitamisel, puudub see puudus peaaegu täielikult. Sel juhul valatakse alkoholi sisaldav lahus hermeetiliselt suletud kolbi, mis kuumutamisel paisub. Kujundus on üsna elementaarne, usaldusväärne, kuid mitte eriti mugav jälgimiseks.
Erinevat tüüpi temperatuuriandurid
Temperatuuri näitude saamiseks kasutatakse seadmeid, millel on erinev tööpõhimõte. Kõige populaarsemate hulgas on allpool loetletud seadmed.
Termopaarid: täpne eemaldamine - tõlgendamise raskused
Selline seade koosneb kahest kokku keevitatud juhtmest, mis on valmistatud erinevatest metallidest. Temperatuuri erinevus, mis tekib kuuma ja külma otsa vahel, on 40–60 μV vooluallikas (indikaator sõltub termopaari materjalist).
Termopaaride valmistamiseks kasutatakse kõige sagedamini järgmisi metallide ja sulamite kombinatsioone: kroom-alumiinium, raud-kostantan, raud-nikkel, nikkel-kroom ja muud
Termopaari peetakse ülitäpseks temperatuurianduriks, kuid täpset näitu on sellest üsna keeruline võtta. Selleks peate teadma elektrimootori jõudu (EMF), kasutades seadme temperatuuride erinevust.
Selleks, et tulemus oleks õige, on oluline kompenseerida külma ristmiku temperatuur, kasutades näiteks riistvara meetodit, mille korral teine termopaar asetatakse ettemääratud temperatuuriga keskkonda.
Tarkvara kompenseerimise meetod hõlmab isocamerasse veel ühe temperatuurianduri paigutamist koos külmade ristmikega, mis võimaldab teil temperatuuri etteantud täpsusega reguleerida.
Teatud raskusi põhjustab nende mittelineaarsuse tõttu andmete võtmine termopaarilt. Näitude täpsuse huvides kehtestas GOST R 8.585-2001 polünoomi koefitsiendid, mis võimaldavad muuta EMF-i temperatuuriks, samuti teostada pöördtoiminguid.
Teine probleem on see, et näidud võetakse mikrovoltides, mille muundamiseks on võimatu kasutada laialdaselt kättesaadavaid digitaalseadmeid. Termopaari kasutamiseks struktuurides on vaja varustada täpsed, mitme bitiga muundurid, millel on minimaalne müratase.
Termistorid: lihtne ja lihtne
Temperatuuri on palju lihtsam mõõta termistoride abil, mis põhinevad materjalide vastupidavuse sõltuvusel ümbritseva õhu temperatuurist. Sellistel, näiteks plaatinast valmistatud seadmetel on sellised olulised eelised nagu kõrge täpsus ja lineaarsus.
Selliste temperatuuriandurite peamiseks probleemiks võib pidada äärmiselt madalat temperatuuri takistuse koefitsienti, kuid seda on siiski lihtsam mõõta kui termopaari pinge väikeste väärtuste püüdmist
Takisti oluline omadus on baastakistus teatud temperatuuril. GOST 21342.7-76 kohaselt mõõdetakse seda indikaatorit temperatuuril 0 ° C. Soovitatav on kasutada mitmeid takistuse väärtusi (oomi), samuti Tpolitseinik - temperatuuri koefitsient.
T indikaatorpolitseinik arvutatud valemiga:
Tpolitseinik = (Re - R0c) / (Te - T0c) * 1 / R0c,
Kus:
- Re- vastupidavus praegusel temperatuuril;
- R0c - vastupidavus 0 ° C juures;
- Te - praegune temperatuur;
- T0c - 0 ° C
GOST näitab ka mitmesugustest vasest, niklist, plaatinast valmistatud mõõteseadmetele pakutavaid temperatuurikoefitsiente ning näitab ka polünoomi koefitsiente, mida kasutatakse temperatuuri arvutamiseks voolutakistuse indikaatorite alusel.
Termistori andurid on elektroonika- ja masinatööstuses laialt levinud näitude täpsuse, tundlikkuse ja vähenõudliku töö tõttu
Takistust saab mõõta, ühendades seadme vooluallikaga ja mõõtes diferentsiaalpinge. Indikaatoreid saab juhtida integraallülituste abil, mille analoogväljund võrdub tarnitud pingega.
Sarnaste seadmetega termoandureid saab turvaliselt ühendada analoog-digitaalmuunduriga, digiteerides seda kaheksa- või kümnebitise ADC-ga.
Digitaalne andur samaaegseks mõõtmiseks
Laialdaselt on kasutatud ka digitaalseid temperatuuriandureid, näiteks mudel DS18B20, mille toimimiseks kasutatakse kolme väljundiga kiipi. Tänu sellele seadmele on võimalik temperatuurinäitu võtta üheaegselt mitmelt paralleelselt töötavalt andurilt, samal ajal kui viga on vaid 0,5 ° C.
Populaarne mudel on SHT1 kombineeritud temperatuuri / niiskuse andur, mis võimaldab teil mõõta kuumust täpsusega + 2 ° ja niiskust veaga +5. Kuid tootja ise väidab, et on olemas täpsemad ja ökonoomsemad seadmed
Selle seadme muude eeliste hulgas võib nimetada ka laia töötemperatuuri vahemikku (-55 + 125 ° C). Peamine puudus on aeglane toimimine: kõige täpsemate arvutuste jaoks vajab seade vähemalt 750 ms.
Kontaktivabad iromeetrid (termokaamerad)
Nende lähedusandurite tegevus põhineb kehade soojuskiirguse fikseerimisel. Selle nähtuse iseloomustamiseks kasutatakse ühiku pinnalt ajaühikus eralduvat energiahulka, mis on lainepikkuse vahemiku ühiku kohta.
Sarnast monokromaatilise kiirguse intensiivsust peegeldavat kriteeriumi nimetatakse spektriliseks heleduseks.
Saadaval on järgmist tüüpi püromeetrid:
- kiirgus;
- heledus (optiline);
- värvi.
Kiirgus püromeetrid võimaldada mõõtmisi 20-25000 ° C piires, temperatuuri määramiseks on siiski oluline arvestada kiirguse mittetäielikkuse koefitsiendiga, mille tegelik väärtus sõltub keha füüsilisest seisundist, selle keemilisest koostisest ja muudest teguritest.
Kiirgussensori peamine aktiivne element on teleskoop, mille sees on aku, mis koosneb termopaaride jadakontuurist. Nende seadmete tööotsad asuvad plaatinaga kaetud lobadel (+)
Heleduse (optilised) püromeetrid Kavandatud temperatuuride 500–4000 ° C mõõtmiseks. Need tagavad mõõtmiste kõrge täpsuse, kuid võivad moonutada näitu, kuna kehad võivad kiirguse absorbeerida vahekeskkonna kaudu, mille kaudu vaatlusi tehakse.
Värvipüromeetridmille toime põhineb kiirgusintensiivsuse määramisel kahel lainepikkusel - eelistatavalt spektri punases või sinises osas -, kasutatakse mõõtmiseks vahemikus 800 kuni 0 ° C.
Nende peamine eelis on see, et kiirguse mittetäielikkus ei mõjuta mõõtmisvigu. Lisaks ei sõltu indikaatorid kaugusest objektini.
Kvartstemperatuuri muundurid (piesoelektrilised)
Temperatuuri näitude saamiseks -80 + 250 ° C piires võite kasutada kvartsmuundureid (piesoelektrilisi elemente), mille põhimõte põhineb kvarti sagedussõltuvusel kuumutamisel. Sel juhul mõjutab muunduri funktsiooni viilu paiknemine piki kristallselge.
Uurimistöös kasutatakse kõige sagedamini piesoelektrilisi (kvarts) seadmeid, kuna selliseid seadmeid iseloomustab lai mõõteulatus, töökindlus, suur täpsus
Piezoelektrilisi andureid eristab peentundlikkus, kõrge eraldusvõime, nad on võimelised pikka aega usaldusväärselt töötama. Selliseid seadmeid kasutatakse laialdaselt digitaalsete termomeetrite tootmisel ja neid peetakse tulevikutehnoloogiate üheks lootustandvamaks seadmeks.
Müra (akustilised) temperatuuriandurid
Selliste seadmete töö tagamiseks eemaldatakse akustiliste potentsiaalide erinevus sõltuvalt takisti temperatuurist.
Akustilised meetodid võimaldavad teil võtta temperatuuri näite kinnistes ruumides ja keskkondades, kus otsene mõõtmine pole võimalik. Sarnaseid seadmeid kasutatakse meditsiinis, veealuses teadustöös, aga ka tööstuses
Mõõtmismeetod selliste andurite abil on üsna lihtne: tuleb võrrelda kahe sarnase elemendi tekitatavat müra, millest üks on varem teada ja teine kindlaksmääratud temperatuuril.
Akustilise temperatuuri andurid sobivad intervalli -270 - + 1100 ° C mõõtmiseks. Samal ajal seisneb protsessi keerukus liiga madalas müratasemes: võimendi väljastatavad helid uputavad seda mõnikord välja.
NQR temperatuuriandurid
Tuumakvadrupoolresonantstermomeetrite töö põhiolemus on välja gradiendi toimimine, mis moodustavad kristallvõre ja tuuma momendi - indikaatori, mille põhjustab laengu kõrvalekalle sfääri sümmeetriast.
Selle nähtuse tagajärjel tekib tuumade protsessioon: selle sagedus sõltub võrevälja gradiendist. Temperatuur mõjutab ka selle indikaatori suurust: selle tõus põhjustab NQR-sageduse languse.
Selliste andurite põhielement on ainega ampull, mis asetatakse generaatoriringiga ühendatud induktiivsuse mähisesse.
Seadmete eeliseks on piiramatu mõõtmise kestus, töökindlus ja stabiilne töö. Puuduseks on mõõtmiste mittelineaarsus, mis tingib vajaduse kasutada teisendusfunktsiooni.
Pooljuhid
Seadmete kategooria, mis töötab temperatuuri põhjustatud pn-ristmiku omaduste muutuste alusel. Pinge transistoril on alati võrdeline temperatuuri mõjuga, mis teeb selle teguri arvutamise lihtsaks.
Selliste seadmete eelisteks on andmete suur täpsus, madal hind, karakteristikute lineaarsus kogu mõõtmisvahemiku ulatuses. Selliste seadmete paigaldamine toimub mugavalt otse pooljuhtsubstraadile, muutes need suurepäraseks mikroelektroonika jaoks.
Mahulised temperatuuriandurid
Sellised seadmed põhinevad kuumutamise või jahutamise ajal täheldatud ainete laienemise ja kokkutõmbumise põhimõttel. Sellised andurid on üsna praktilised. Neid saab kasutada temperatuuri määramiseks vahemikus -60 kuni + 400 ° С.
Temperatuuri visuaalse reguleerimise võimaldamiseks on enamus ruumides asuvaid temperatuuriandureid varustatud ekraanidega, millel kuvatakse praegused väärtused.
Oluline on meeles pidada, et selliste seadmetega vedelike mõõtmist piiravad keemis- ja külmumistemperatuurid ning gaaside mõõtmist vedelasse olekusse viimine. Nende seadmete keskkonna mõjust tulenev mõõtmisviga on üsna väike: see varieerub vahemikus 1-5%.
Temperatuuri andurite valik
Selliste seadmete valimisel võetakse arvesse järgmisi tegureid:
- temperatuurivahemik, milles mõõtmisi tehakse;
- vajadus ja võime sukeldada andurit objekti või keskkonda;
- mõõtmistingimused: näitajate võtmiseks agressiivses keskkonnas on parem eelistada kontaktivaba võimalust või mudelit, mis asetatakse korrosioonikindlasse korpusesse;
- seadme tööiga enne kalibreerimist või asendamist - teatud tüüpi seadmed (näiteks termistorid) rikkevad kiiresti;
- tehnilised andmed: eraldusvõime, pinge, signaali etteandekiirus, viga;
- väljundsignaali suurus.
Mõnel juhul on oluline ka seadme korpuse materjal ning kui seda kasutatakse ruumides, mõõtmed ja kujundus.
DIY paigaldusjuhised
Selliseid seadmeid kasutatakse laialdaselt erinevatel eesmärkidel: need on varustatud radiaatorite, küttekatelde ja muude kodumasinatega.
Enne paigaldamise alustamist peaksite hoolikalt läbi lugema juhised: see näitab mitte ainult paigaldusfunktsioone (näiteks pihustiga ühendamise mõõtmeid), vaid ka tööreegleid, samuti temperatuuripiire, mille jaoks mõõteseade sobib.
Samuti on vaja arvestada varruka suurusega, mis võib varieeruda vahemikus 120-160 mm.
Mõelge temperatuurianduri paigaldamise kahele levinumale juhtumile.
Seadme ühendamine radiaatoriga
Kõiki kütteseadmeid ei ole vaja termostaadiga varustada. Vastavalt määrustele paigaldatakse andurid akule, kui selle koguvõimsus ületab 50% sarnaste süsteemide toodetavast soojusenergiast. Kui ruumis on kaks kütteseadet, paigaldatakse termostaat ainult ühele, millel on suurem võimsuse indikaator.
Temperatuuriandur on temperatuuriregulaatorite kohustuslik osa, mis võimaldab vähendada või suurendada radiaatorite, põrandakütte ja muude kütteseadmete kuumutamist
Seadme klapp on paigaldatud toitetorule radiaatori ja küttevõrgu ühendamise kohale. Kui seda pole võimalik olemasolevasse vooluringi sisestada, on vaja lahti ühendada toitejuhe, mis võib põhjustada mõningaid raskusi.
Selle manipuleerimise läbiviimiseks on vaja kasutada tööriista torude lõikamiseks, samal ajal kui termilise pea paigaldamine toimub hõlpsalt ilma spetsiaalse varustuseta. Niipea kui andur on paigaldatud, piisab, kui ühendada korpusele ja seadmele tehtud märgid, mille järel pea fikseeritakse käe sujuva vajutamisega.
Õhutemperatuuri anduri paigaldamine
Selline seade on paigaldatud kõige külmemasse elutuppa ilma tuuletõmbuseta (esikus, köögis või katlaruumis on selle paigaldamine ebasoovitav, kuna see võib põhjustada süsteemi häireid).
Koha valimisel peate veenduma, et seadmesse ei langeks päikesevalgus, läheduses ei tohiks olla kütteseadmeid (küttekehad, radiaatorid, torud).
Tavalise küttesüsteemi jaoks piisab ühest termostaadist, samas kui kollektoriringiga on soovitav kasutada mitut andurit, mille arv langeb kokku tubade arvuga. See võimaldab teil temperatuuri eraldi reguleerida eraldi ruumides.
Seadme ühendamine toimub vastavalt tehnilises passis olevatele juhistele, kasutades komplektis olevaid klemme või kaablit.
Kui temperatuuri on vaja jälgida, võib “sooja põranda” temperatuuriandur asuda betooni tasanduskihi sügavuses. Sellisel juhul saab kaitseks kasutada gofreeritud toru, millel on üks suletud ots ja kaldus painutamine.
Viimane funktsioon võimaldab teil vajadusel purunenud seadme eemaldada ja asendada see uuega.
Seadme paigaldamine toimub järgmiselt:
- Lisaseadme paigaldamiseks on seina paigutatud süvend.
- Esiosa eemaldatakse temperatuuriandurist, pärast mida seade paigaldatakse ettevalmistatud saidile.
- Järgmisena ühendatakse küttekaabel kontaktidega, samas kui andurid on ühendatud klemmidega.
Viimane samm on toitekaabli ühendamine ja esipaneeli paigaldamine oma kohale.
Küttekatla termostaadi ühendusskeem on selles artiklis üksikasjalikult kirjeldatud.
Kui seadmel, mille funktsionaalsuseks on vaja andurite sisemist ühendust, on keeruline disain, on parem pöörduda spetsialistide poole.
Allolevas videos kirjeldatakse, kuidas soojusseadmeid katlale paigaldada:
Kas andurite paigaldamine toite- ja tagasivoolutorudele erineb:
Temperatuuri andureid kasutatakse laialdaselt nii erinevates tööstusharudes kui ka majapidamises. Lai valik selliseid seadmeid, mis põhinevad erinevatel tööpõhimõtetel, võimaldab teil valida konkreetse probleemi lahendamiseks parima võimaluse.
Kodudes ja korterites kasutatakse selliseid seadmeid kõige sagedamini ruumides mugava temperatuuri hoidmiseks, samuti küttesüsteemide - patareide, põrandakütte - kohandamiseks.
Kas teil on midagi täiendada või on teil küsimusi temperatuurianduri valimise ja paigaldamise kohta? Võite avaldamise kohta kommentaare lisada, aruteludes osaleda ja selliste seadmete kasutamisel oma kogemusi jagada. Kontaktvorm asub alumises plokis.