Isıtma için sıcaklık sensörleri: amaç, tipler, kurulum talimatları

Isıtma cihazlarını çalıştırırken, soğutma suyunun ve odadaki havanın ısıtma derecesini kontrol etmek gerekir. Isıtma için sıcaklık sensörleri, bilgilerin görsel olarak okunabileceği veya hemen kontrolöre gönderilebileceği bilgilerin kaldırılmasına ve iletilmesine yardımcı olur.

Sıcaklık sensörlerinin nasıl çalıştığını, hangi kontrol cihazlarının mevcut olduğunu ve bir cihaz seçerken hangi parametrelerin dikkate alınması gerektiğini anlamayı öneriyoruz. Ayrıca, sıcaklık sensörünü ısıtma radyatörüne bağımsız olarak monte etmenize yardımcı olacak adım adım talimatlar hazırladık.

Termal sensörün çalışma prensibi

Isıtma sistemini aşağıdakiler dahil çeşitli yöntemlerle kontrol edebilirsiniz:

• zamanında güç kaynağı için otomatik cihazlar;
• güvenlik izleme üniteleri;
• karıştırma üniteleri.

Tüm bu grupların doğru çalışması için, cihazların çalışması hakkında sinyaller veren sıcaklık sensörlerine ihtiyaç vardır. Bu cihazların okumalarını izlemek, sistemdeki arızaları zamanında tespit etmenizi ve düzeltici önlemler almanızı sağlar.

Sıcaklık almak için kullanılan birçok alet türü vardır. Soğutucu sıvılara daldırılabilir, içeride kullanılabilir veya dışarıda bulunabilirler

Sıcaklık sensörü ayrı bir cihaz olarak, örneğin oda sıcaklığını kontrol etmek veya karmaşık bir cihazın, örneğin bir ısıtma kazanının ayrılmaz bir parçası olarak kullanılabilir.

Otomatik kontrolde kullanılan bu tür cihazların temeli, sıcaklık göstergelerini bir elektrik sinyaline dönüştürme prensibidir. Bu nedenle, ölçüm sonuçları, yüksek hız, hassasiyet ve ölçüm doğruluğunu garanti eden bir dijital kod şeklinde ağ üzerinden hızlı bir şekilde iletilebilir.

Aynı zamanda, ısıtma aşamasını ölçmek için çeşitli cihazlar, bir dizi parametreyi etkileyen tasarım özelliklerine sahip olabilir: belirli bir ortamda çalışma, iletim yöntemi, görselleştirme yöntemi ve diğerleri.

Sıcaklık ölçüm cihazı çeşitleri

Termal cihazlar, bilgi aktarma yöntemi, konum ve kurulum koşulları ile okuma algoritması gibi bir dizi önemli kritere göre sınıflandırılabilir.

Bilgi aktarma yöntemi ile

Bilgi aktarmak için kullanılan yönteme göre, sensörler iki büyük kategoriye ayrılır:

• tel cihazları;
• kablosuz sensörler.

Başlangıçta, bu tür tüm cihazlar, sıcaklık sensörlerinin kontrol ünitesine bağlandığı ve ona bilgi ilettiği tellerle donatılmıştır. Bu aygıtlar artık kablosuz muadilleri ile desteklenmesine rağmen, hala basit devrelerde kullanılmaktadır.

Ayrıca, kablolu sensörler daha doğru ve güvenilirdir.

Kompozit cihazda kullanılan kablolu sensörün koordineli çalışmasını sağlamak için, aynı üretici tarafından üretilen ekipmanla birleştirilmesi arzu edilir

Günümüzde, çoğunlukla bir verici ve bir radyo dalgası alıcısı kullanarak bilgi ileten kablosuz cihazlar dağıtım kazanmıştır. Bu tür cihazlar, ayrı bir oda veya açık hava dahil olmak üzere hemen hemen her yere monte edilebilir.

Bu tür sıcaklık sensörlerinin önemli özellikleri şunlardır:

• bir pilin varlığı;
• ölçüm hatası;
• sinyal iletim aralığı.

Kablosuz / kablolu cihazlar birbirlerinin tamamen yerini alabilir, ancak çalışmalarında bazı özellikler vardır.

Konum ve yerleşim yöntemine göre

Bağlanma yerinde, bu tür cihazlar aşağıdaki çeşitlere ayrılır:

• ısıtma devresine bağlı faturalar;
• soğutucu madde ile temas halinde daldırılabilir;
• bir konut veya ofis alanında bulunan kapalı;
• Dışta bulunan harici.

Bazı ünitelerde, sıcaklık kontrolü için aynı anda birkaç tip sensör kullanılabilir.

Okuma mekanizmasına göre

Bilgi gösterme yöntemiyle cihazlar şunlar olabilir:

• bimetal;
• alkol.

İlk düzenlemede, farklı metallerden yapılmış iki plaka ve bir kadran göstergesi kullanıldığı varsayılmaktadır. Sıcaklık arttıkça, elemanlardan biri deforme olur ve ok üzerinde baskı oluşturur. Bu tür cihazların okumaları iyi doğrudur, ancak eylemsizlikleri büyük bir eksi.

Bimetalik ve alkol termostatları genellikle kazanlar gibi ısıtma ekipmanlarına monte edilir. Isıtmayı izlemenize izin verir, bu da aşan ölümcül sonuçlara yol açabilir.

Kullanımı alkol kullanımına dayanan sensörler neredeyse tamamen bu dezavantajdan yoksundur. Bu durumda, alkol içeren bir çözelti, ısıtıldığında genleşen hermetik olarak kapatılmış bir şişeye genişletilir. Tasarım oldukça basit, güvenilir, ancak gözlem için çok uygun değil.

Farklı sıcaklık sensörü tipleri

Sıcaklık okumaları yapmak için farklı bir çalışma prensibine sahip cihazlar kullanılır. En popüler olanlar arasında aşağıda listelenen cihazlar bulunmaktadır.

Termokupllar: hassas sökme - yorumlamada zorluk

Böyle bir cihaz, çeşitli kaynaklardan yapılmış, birbirine kaynaklanmış iki telden oluşur. Sıcak ve soğuk uçlar arasında ortaya çıkan sıcaklık farkı 40-60 μV elektrik akımı kaynağı olarak işlev görür (gösterge termokuplun malzemesine bağlıdır).

Termokupl üretimi için en sık kullanılan metal ve alaşım kombinasyonları: krom-alüminyum, demir-kostantan, demir-nikel, nikel-krom ve diğerleri

Bir termokupl yüksek hassasiyetli bir sıcaklık sensörü olarak kabul edilir, ancak ondan doğru okumalar almak oldukça zordur.Bunu yapmak için, cihazın sıcaklık farkını kullanarak elektromotor kuvveti (EMF) bilmeniz gerekir.

Sonucun doğru olması için, örneğin ikinci termokuplun önceden belirlenmiş bir sıcaklıktaki bir ortama yerleştirildiği bir donanım yöntemi kullanılarak soğuk bağlantı sıcaklığını telafi etmek önemlidir.

Yazılım kompanzasyon yöntemi, sıcaklığı belirli bir hassasiyetle kontrol etmenizi sağlayan soğuk kavşaklarla birlikte izocameraya başka bir sıcaklık sensörü yerleştirmeyi içerir.

Bazı zorluklar, doğrusal olmama nedeniyle bir termokupldan veri alma işleminden kaynaklanır. Endikasyonların doğruluğu için GOST R 8.585-2001, EMF'nin sıcaklığa çevrilmesine ve ters işlem yapılmasına izin veren polinom katsayılarını tanıttı.

Başka bir sorun, okumaların mikrovoltlarda alınmasıdır, bunun dönüşümü için yaygın olarak bulunan dijital cihazları kullanmak imkansızdır. Yapılarda bir termokupl kullanmak için, minimum gürültü seviyesine sahip doğru, çok bitli transdüserler sağlamak gerekir.

Termistörler: kolay ve basit

Malzemelerin direncinin ortam sıcaklığına bağımlılığı ilkesine dayanan termistörler kullanarak sıcaklığı ölçmek çok daha kolaydır. Örneğin platin malzemeden yapılmış bu tür cihazlar, yüksek doğruluk ve doğrusallık gibi önemli avantajlara sahiptir.

Bu tür sıcaklık sensörlerinin ana problemi, son derece düşük bir sıcaklık direnç katsayısı olarak düşünülebilir, ancak, küçük termokupl voltaj değerlerini yakalamaktan daha doğru bir şekilde ölçmek daha kolaydır.

Bir direncin önemli bir özelliği, belirli bir sıcaklıktaki baz direncidir. GOST 21342.7-76'ya göre, bu gösterge 0 ° C'de ölçülür. Bir dizi direnç değerinin (Ohm) yanı sıra T_ks - sıcaklık katsayısı.

T göstergesi_ks formülle hesaplanır:

T_ks = (R_e - R_0c) / (T_e - T_0c) * 1 / R_0c,

burada:

• R,_e - mevcut sıcaklıkta direnç;
• R,_0c - 0 ° C'de direnç;
• T_e - mevcut sıcaklık;
• T_0c - 0 ° C.

GOST ayrıca bakır, nikel, platinten yapılmış çeşitli ölçüm cihazları için sağlanan sıcaklık katsayılarını gösterir ve ayrıca mevcut direnç göstergelerine göre sıcaklığı hesaplamak için kullanılan polinom katsayılarını gösterir.

Termistör sensörleri, okuma doğruluğu, hassasiyet ve iddiasız çalışma nedeniyle elektronik ve mühendislik endüstrilerinde yaygındır

Direnç, cihazı akım kaynağı devresine bağlayarak ve diferansiyel voltajı ölçerek ölçülebilir. Göstergeler, analog çıkışı verilen voltaja eşit olan entegre devreler kullanılarak kontrol edilebilir.

Benzer cihazlara sahip termal sensörler, sekiz veya on bitlik bir ADC ile dijitalleştirilerek analog-dijital dönüştürücüye güvenle bağlanabilir.

Eşzamanlı ölçümler için dijital sensör

Dijital sıcaklık sensörleri de yaygın olarak kullanılmaktadır, örneğin, çalışması üç çıkışlı bir çip kullanılarak gerçekleştirilen DS18B20 modeli. Bu cihaz sayesinde, paralel olarak çalışan birkaç sensörden aynı anda sıcaklık okumaları almak mümkündür, ancak hata sadece 0,5'tir.° C.

Popüler bir model, sıcaklığı + 2 ° hassasiyetle ve +5 hatası ile nemi ölçmenizi sağlayan SHT1 kombine sıcaklık / nem sensörüdür. Bununla birlikte, üreticinin kendisi daha doğru ve ekonomik cihazlar olduğunu iddia ediyor

Bu cihazın diğer avantajları arasında çok çeşitli çalışma sıcaklıkları (-55 + 125 ° C) de belirtilebilir. Ana dezavantaj yavaş çalışmadır: en doğru hesaplamalar için cihaz en az 750 ms gerektirir.

Temassız İrometreler (Termal Görüntüleme Cihazları)

Bu yakınlık sensörlerinin etkisi, vücutlardan termal radyasyonun sabitlenmesine dayanmaktadır. Bu fenomeni karakterize etmek için, bir birim yüzeyden birim zaman başına salınan enerji miktarı kullanılır, bu dalga boyu aralığının birimi başına kullanılır.

Monokromatik radyasyonun yoğunluğunu yansıtan benzer bir kritere spektral parlaklık denir.

Aşağıdaki pirometreler mevcuttur:

• radyasyon;
• parlaklık (optik);
• rengi.

radyasyon pirometreleri 20-25000 ° C'lik ölçümlere izin verin, ancak sıcaklığı belirlemek için, gerçek değeri vücudun fiziksel durumuna, kimyasal bileşimine ve diğer faktörlere bağlı olan radyasyon eksikliğinin katsayısını dikkate almak önemlidir.

Radyasyon sensörünün ana aktif elemanı, içinde bir termokupl devresinden oluşan bir batarya olan bir teleskoptur. Bu cihazların çalışma uçları platin kaplı bir lobda (+) bulunur

Parlaklık (optik) pirometreler 500-4000 ° C sıcaklıkları ölçmek için tasarlanmıştır. Yüksek ölçüm doğruluğu sağlarlar, ancak gözlemlerin yapıldığı bir ara ortam tarafından vücuttan radyasyonun olası emilimi nedeniyle okumaları bozabilirler.

Renk pirometrelerieylemleri, iki dalga boyunda - tercihen spektrumun kırmızı veya mavi bölümünde - radyasyon yoğunluğunun belirlenmesine dayanan 800 ila 0 ° C aralığında ölçümler için kullanılır.

Ana avantajları, radyasyonun eksikliğinin ölçüm hatalarını etkilememesidir. Ayrıca, göstergeler nesneye olan mesafeden bağımsızdır.

Kuvars sıcaklık transdüserleri (piezoelektrik)

-80 + 250 ° C arasında sıcaklık okumaları almak için, prensibi kuvarsın ısıtmaya frekans bağımlılığına dayanan kuvars transdüserleri (piezoelektrik elemanlar) kullanabilirsiniz. Bu durumda, kristalin eksenler boyunca kesimin konumu dönüştürücünün işlevini etkiler.

Piezoelektrik (kuvars) cihazlar genellikle araştırmada kullanılır, çünkü bu cihazlar geniş bir ölçüm aralığı, güvenilirlik, yüksek doğruluk ile karakterize edilir

Piezoelektrik sensörler ince hassasiyet, yüksek çözünürlük ile ayırt edilir, uzun süre güvenilir bir şekilde çalışabilirler. Bu tür cihazlar, dijital termometrelerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır ve gelecekteki teknolojiler için en umut verici cihazlardan biri olarak kabul edilmektedir.

Gürültü (akustik) sıcaklık sensörleri

Bu tür cihazların çalışması, direncin sıcaklığına bağlı olarak akustik potansiyel farkının ortadan kaldırılmasıyla sağlanır.

Akustik yöntemler, doğrudan ölçümün mümkün olmadığı kapalı alanlarda ve ortamlarda sıcaklık okumaları yapmanızı sağlar. Tıpta, su altı araştırmalarında ve endüstride benzer cihazlar kullanılır

Bu tür sensörler tarafından ölçüm yöntemi oldukça basittir: biri bilinen bir sıcaklıkta ve ikincisi belirlenmiş bir sıcaklıkta olan iki benzer eleman tarafından üretilen gürültüyü karşılaştırmak gerekir.

Akustik sıcaklık sensörleri -270 - +1100 aralığını ölçmek için uygundur°C. Dahası, işlemin karmaşıklığı çok düşük gürültü seviyesindedir: amplifikatör tarafından yayılan sesler bazen onu boğmuştur.

NQR sıcaklık sensörleri

Nükleer dörtlü rezonans termometrelerinin çalışmasının özü, kristalin kafesini ve çekirdeğin momentini oluşturan alan gradyanının eylemidir - yükün kürenin simetrisinden sapmasının neden olduğu bir gösterge.

Bu fenomenin bir sonucu olarak, bir çekirdek alayı ortaya çıkar: frekansı, kafes alanının gradyanına bağlıdır. Sıcaklık da bu göstergenin değerini etkiler: yükselişi NQR frekansında bir düşüşe neden olur.

Bu tür sensörlerin ana elemanı, jeneratör devresine bağlı bir endüktans sargısına yerleştirilen bir maddeye sahip bir ampuldür.

Cihazların avantajı sınırsız ölçüm süresi, güvenilirlik ve kararlı çalışmadır. Dezavantajı, dönüşüm işlevinin kullanılmasını gerekli kılan ölçümlerin doğrusal olmamasıdır.

Yarı İletken Cihazlar

Sıcaklığın neden olduğu pn bağlantı noktasının özelliklerindeki değişikliklere göre çalışan bir cihaz kategorisi. Transistördeki voltaj her zaman sıcaklığın etkisi ile orantılıdır, bu da bu faktörü hesaplamayı kolaylaştırır.

Bu tür cihazların avantajları, yüksek veri doğruluğu, düşük maliyet, tüm ölçüm aralığı boyunca karakteristiklerin doğrusallığıdır. Bu tür cihazların montajı, doğrudan yarı iletken bir substrat üzerine yapılır ve bu da mikroelektronik için mükemmel olmasını sağlar.

Hacimsel Sıcaklık Sensörleri

Bu tür cihazlar, ısıtma veya soğutma sırasında gözlenen maddelerin genişleme ve büzülme prensibine dayanır. Bu tür sensörler oldukça pratiktir. -60 - + 400 ° С arasındaki sıcaklıkları belirlemek için kullanılabilirler.

Görsel sıcaklık kontrolü olasılığı için, odalarda bulunan sıcaklık sensörlerinin çoğu, geçerli değerlerin görüntülendiği ekranlarla donatılmıştır.

Bu tür cihazlarla sıvı ölçümlerinin kaynama ve donma sıcaklıkları ve sıvı haldeki geçişleri ile gazların sınırlı olduğunu hatırlamak önemlidir. Bu cihazlar için ortamın etkisinden kaynaklanan ölçüm hatası oldukça küçüktür:% 1-5 arasında değişir.

Sıcaklık sensörlerinin seçimi

Bu tür cihazları seçerken, aşağıdaki gibi faktörler:

• ölçümlerin yapıldığı sıcaklık aralığı;
• sensörü bir nesneye veya ortama daldırma ihtiyacı ve yeteneği;
• ölçüm koşulları: agresif bir ortamda göstergeler almak için temassız bir seçenek veya korozyon önleyici bir kasaya yerleştirilmiş bir modeli tercih etmek daha iyidir;
• kalibrasyon veya değiştirmeden önce cihazın ömrü - bazı cihaz türleri (örneğin, termistörler) yeterince hızlı başarısız olur;
• teknik veriler: çözünürlük, voltaj, sinyal besleme hızı, hata;
• çıkış sinyalinin büyüklüğü.

Bazı durumlarda, cihaz kasasının malzemesi de önemlidir ve iç mekanlarda kullanıldığında - boyut ve tasarım.

DIY kurulum yönergeleri

Bu tür cihazlar çeşitli amaçlar için yaygın olarak kullanılmaktadır: radyatörler, ısıtma kazanları ve diğer ev aletleri ile donatılmıştır.

Kuruluma başlamadan önce talimatları dikkatlice okumalısınız: sadece kurulum özelliklerini değil (örneğin nozula bağlantı boyutları), aynı zamanda çalışma kurallarını ve ayrıca ölçüm cihazının uygun olduğu sıcaklık sınırlarını gösterir.

120-160 mm arasında değişebilen manşonun boyutunu da hesaba katmak gerekir.

Bir sıcaklık sensörü monte etmenin en yaygın iki örneğini düşünün.

Cihazı radyatöre bağlama

Tüm ısıtma cihazlarını bir termostatla donatmak gerekli değildir. Yönetmeliklere göre, aküye monte edilmiş sensörlertoplam kapasitesi benzer sistemler tarafından ısı üretiminin% 50'sini aşarsa. Odada iki ısıtıcı varsa, termostat sadece daha yüksek bir güç göstergesine sahip bir termostata monte edilir.

Sıcaklık sensörü, radyatörlerin, yerden ısıtma sisteminin ve diğer ısıtma cihazlarının ısınmasını azaltmaya veya artırmaya izin veren sıcaklık kontrol cihazlarının zorunlu bir parçasıdır.

Cihazın valfi, radyatörün ısıtma ağına bağlantısı yerine besleme borusuna monte edilir. Mevcut bir devreye sokmak imkansızsa, besleme kablosunun sökülmesi gerekir, bu da bazı zorluklara neden olabilir.

Bu manipülasyonu gerçekleştirmek için, boruları kesmek için bir alet kullanmak gerekirken, bir termal kafanın montajı özel ekipman olmadan kolayca yapılır. Sensör monte edilir edilmez, kasa ve cihaz üzerinde yapılan işaretleri birleştirmek yeterlidir, daha sonra kafa elin düzgün bir şekilde bastırılmasıyla sabitlenir.

Hava sıcaklık sensörünün montajı

Böyle bir cihaz taslaklar olmadan en soğuk oturma odasına kurulur (salonda, mutfakta veya kazan dairesinde, sistemde rahatsızlıklara neden olabileceğinden montajı istenmeyen bir durumdur).

Bir yer seçerken, güneş ışığının cihaza düşmediğinden emin olmalısınız, yakınlarda herhangi bir ısıtma cihazı (ısıtıcılar, radyatörler, borular) olmamalıdır.

Geleneksel bir ısıtma sistemi için bir termostat yeterlidir, bir kolektör devresinde, sayısı oda sayısına denk gelen birkaç sensör kullanılması istenir. Bu, sıcaklığı ayrı alanlarda ayrı ayrı ayarlamanıza izin verecektir.

Cihazın bağlanması, kitte bulunan terminaller veya kablo kullanılarak teknik pasaporttaki talimatlara göre gerçekleştirilir.

Sıcaklık izleme gerekli "sıcak zemin" de termik sensör beton şapın derinliklerinde olabilir. Bu durumda, bir kapalı ucu ve eğimli bir kıvrımı olan oluklu bir boru koruma için kullanılabilir.

İkinci özellik, bozuk bir cihazı kaldırmanıza ve gerekirse yenisiyle değiştirmenize olanak tanır.

Cihazın kurulumu aşağıdaki gibidir:

1. Aparatı monte etmek için duvarda bir girinti düzenlenmiştir.
2. Ön kısım sıcaklık sensöründen çıkarılır, daha sonra cihaz hazırlanan bölgeye kurulur.
3. Daha sonra, sensörler terminallere bağlıyken ısıtma kablosu kontaklara bağlanır.

Son adım, güç kablosunu bağlamak ve ön paneli yerine takmaktır.

Isıtma kazanı için termostat bağlantı şeması bu makale.

Sensörlerin dahili bağlantısının gerekli olduğu cihaz için karmaşık bir tasarıma sahipse, uzmanlarla iletişime geçmek daha iyidir.

Konu hakkında sonuçlar ve faydalı video

Aşağıdaki video, bir kazana termal cihazların nasıl kurulacağını detaylandırmaktadır:

Sensörlerin besleme ve dönüş borularına montajı farklı mı?

Sıcaklık sensörleri hem çeşitli endüstrilerde hem de evsel amaçlarla yaygın olarak kullanılmaktadır. Farklı çalışma prensiplerine dayanan çok çeşitli bu cihazlar, belirli bir sorunu çözmek için en iyi seçeneği seçmenizi sağlar.

Evlerde ve dairelerde, bu tür cihazlar çoğunlukla tesislerde rahat bir sıcaklığı korumak ve ısıtma sistemlerini (piller, yerden ısıtma) ayarlamak için kullanılır.

Eklenecek bir şey mi var veya sıcaklık sensörü seçme ve kurma hakkında sorularınız mı var? Bu cihazları kullanarak yayına yorum bırakabilir, tartışmalara katılabilir ve kendi deneyiminizi paylaşabilirsiniz. İletişim formu alt blokta bulunur.