أنواع المستشعرات الترموستات الميكانيكية

التقنيات المبكرة تشمل موازين الحرارة الزئبقية مع الأقطاب الكهربائية التي تم إدخالها مباشرة في الزجاج بحيث عندما تم الوصول إلى درجة حرارة معينة (ثابتة) ، تم إغلاق الاتصالات بواسطة الزئبق. هذه دقيقة على نطاق درجات الحرارة.

تشمل تقنيات الاستشعار المشتركة المستخدمة اليوم ما يلي:

• أجهزة استشعار ميكانيكية أو كهربائية ثنائية.

• تورم حبات الشمع

• الثرمستورات الإلكترونية وأجهزة أشباه الموصلات

• المزدوجات الحرارية

يمكن أن تتحكم هذه في أجهزة التدفئة أو التبريد باستخدام:

• التحكم الميكانيكي المباشر

• إشارة كهربائية

• Pإشارة جديدة

ترموستات ميكانيكية

هذا يغطي فقط الأجهزة التي تشعر والتحكم باستخدام الوسائل الميكانيكية البحتة.

ثنائي المعجون

يتم التحكم تقليديًا في أنظمة التدفئة المركزية في المياه والبخار بشكل تقليدي بواسطة ترموستات ثنائية المعبقة ، والتي يتم التعامل معها لاحقًا في هذه المادة. الضوابط الميكانيكية هي البخار المترجمة أو الترموستات المعادلة التي تنظم معدلات التدفق الفردية. ومع ذلك ، يتم استخدام صمام الرادياتير الحراري (TRV) على نطاق واسع.تُستخدم ترموستات ميكانيكية بحتة لضبط مخمدات بعض فتحات التوربينات على السطح ، مما يقلل من فقدان الحرارة من المباني خلال فترات باردة أو باردة.تحتوي بعض أنظمة تسخين ركاب السيارات على صمام يتم التحكم فيه حراريًا ينظم تدفق المياه ودرجة الحرارة إلى مستويات قابلة للتعديل. في المركبات القديمة ، يتحكم ترموستات في تطبيق فراغ المحرك على المحركات التي تتحكم في صمامات المياه وممتلات لتدفق الهواء المباشر. في المركبات الحديثة ، يمكن تشغيل مشغلات الفراغ بواسطة ملفات لولبية صغيرة تحت سيطرة الكمبيوتر المركزي.

بيليه الشمع

السيارات

ربما يكون المثال الأكثر شيوعًا لتكنولوجيا ترموستات ميكانيكية بحتة قيد الاستخدام اليوم هو ترموستات تبريد محرك الاحتراق الداخلي ، وتستخدم للحفاظ على المحرك بالقرب من درجة حرارة التشغيل المثلى عن طريق تنظيم تدفق المبرد إلى المبرد المبرد بالهواء. هذا النوع من الترموستات يعمل باستخدام غرفة مختومة تحتوي على بيليه من الشمع الذي يذوب ويتوسع في درجة حرارة المحددة. تعمل Expansion من الغرفة على قضيب يفتح صمامًا عند تجاوز درجة حرارة التشغيل. يتم تحديد درجة حرارة التشغيل من خلال تكوين الشمع. بمجرد الوصول إلى درجة حرارة التشغيل ، تزيد منظم الحرارة تدريجياً أو يقلل من فتحته استجابة لتغيرات درجة الحرارة ، وتوازن بين تدفق إعادة تدوير المبرد وتدفق سائل التبريد إلى المبرد للحفاظ على درجات حرارة المحرك ضمن النطاق الأمثل.في العديد من محركات السيارات ، بما في ذلك جميع منتجات مجموعة كرايسلر ومنتجات جنرال موتورز ، فإن ترموستات لا يقيد التدفق إلى قلب المدفأة قبل أن يفتح ترموستات ويسمح للسخان بالتشغيل قبل فتح ترموستات. فائدة أخرى هي أنه إذا فشل ترموستات ، فلا يزال هناك بعض التدفق عبر المبرد.

دش وغيرها من أدوات التحكم في الماء الساخن

يستخدم صمام الخلط الحراري بيليه الشمع للتحكم في خلط الماء الساخن والباردة. يتمثل التطبيق الشائع في السماح بسخانات المياه الكهربائية بالعمل في درجات حرارة عالية بما يكفي لقتل الفيلق (فوق 60 درجة مئوية ، 140 درجة فهرنهايت) ، في حين أن ناتج الصمام ينتج برودة الماء بدرجة كافية حتى لا تحترق على الفور (49 درجة مئوية ، 120F إنفاق ).

تحليل

يمكن تحليل الصمامات المفعمة بالحيوية الشمعية عن طريق رسم منحنى التباطؤ بالخرز الذي يتكون من منحولين تمدد حراري ؛ تمديد (حركة) مقابل زيادة درجة الحرارة ، والانكماش (الحركة) مقابل انخفاض درجة الحرارة. يوضح التوزيع بين المنحنيات العلوية والسفلية بصريًا التباطؤ في الصمام ؛ هناك دائمًا تباطؤ في الصمامات المفعمة بالشمع بسبب انتقالات الطور أو انتقالات الطور بين الصلبة والسائل. التباطؤ الضيق هو الأكثر رغبة ، ولكن بعض التطبيقات تتطلب نطاق أوسع. الصمامات المفعمة بالحيوية الشمعية لحماية السحر ، وحماية التجميد ، وتطهير درجة الحرارة ، وتطبيقات الطاقة الشمسية الحرارية أو الشمسية ، والسيارات والفضاء ، وما إلى ذلك ..

توسع الغاز

تُستخدم ترموستات في بعض الأحيان لتنظيم أفران الغاز. تتكون من لمبة مملوءة بالغاز متصلة بوحدة التحكم بواسطة أنبوب نحاسي نحيل. . مع ارتفاع درجة حرارة الحرارة ، يمتد الغاز مع الضغط على الحجاب الحاجز الذي يقلل من تدفق الغاز إلى الموقد.

ترموستات الهوائية

الترموستات الهوائية عبارة عن ترموستات يتحكم في نظام التدفئة أو التبريد من خلال سلسلة من أنابيب التحكم المليئة بالهواء. يستجيب نظام التحكم في الهواء "لتغيرات الضغط (بسبب درجة الحرارة) في أنابيب التحكم لبدء التدفئة أو التبريد متى ضروري. عادةً ما يتم الحفاظ على هواء التحكم في 15-18 رطل/بوصة مربعة على "الخط الرئيسي " (على الرغم من أنه يمكن أن يصل غالبًا إلى 20 رطل/بوصة مربعة). ترموستات بنيوماتيكية عادة ما توفر 3-15 رطل/بوصة مربعة من الإخراج/الفرع/بعد التقييم (من أجل واحد -PIET OPERATION) الضغوط التي يتم تنسيقها على المعدات النهائية (محرك الصمام/المثبط/مفتاح الكهرباء الهوائية ، إلخ).اخترع ترموستات الهوائية من قبل وارن جونسون في عام 1895 ، يليه ترموستات كهربائية. في عام 2009 ، تم منح Harry Sim براءة اختراع لواجهة رقمية هوائية تسمح بتكامل المباني التي يتم التحكم فيها بالهواء المضغوط مع أنظمة أتمتة البناء لتوفير مزايا مماثلة للتحكم الرقمي المباشر (DDC).