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溫度控制器的兩種工作結構原理模式

時間:2021-07-23 點擊次數:



溫度控制器的兩種工作結構原理模式(圖1)

溫度控制器是什么?它是一種自動控制元件,根據工作環境的溫度變化時,內部也會引起物理變形,從而產生特殊的連鎖效應,執行導通或斷開動作。除控制外,溫度控制器還可以在不同的工作原理下為電路提供和采集溫度數據。



 通常,溫度控制器可以分為兩種結構工作原理模式,包括機械和電子。此外,還有一種監控方式是通過水銀,當溫度達到限制值時,觸點會與水銀連接。
 機械式是將兩層熱膨脹系數不同的金屬零件壓在一起。監測溫度變化后,溫控器內部金屬的彎曲程度也隨之變化。當彎曲到一定程度時,溫控器會打開或斷開電路,使制冷和加熱設備工作。
 電子式是通過熱電偶、鉑電阻等溫度傳感器實現控制,將溫度信號轉換成電信號,然后通過單片機、PLC等電路控制繼電器,促進加熱或制冷設備的工作和停止。
 以上只是溫度控制器的簡要概述。下面詳細說說溫度控制器的分類以及它們的工作原理。涉及的類型有流體媒介、雙金屬片、色溫型、突跳型、液脹型、壓力型、電子型和蒸汽型。

    1.電子溫度控制器:我們也可以稱之為電阻式,大部分是通過電阻感受溫度來測量的。白金絲、熱敏電阻、銅絲、鎢絲經常被用作設備的溫度測量電阻。然而,這些電阻各有優缺點。一般家用空調使用熱敏電阻傳感器,也適用于地暖控制。
    2.雙金屬片溫控器:其工作原理主要是根據熱脹冷縮的物理現象進行控制。首先,這種現象對物體基本上是共性的,但不同的物體結構構成不同,所以熱脹冷縮的程度也不同。這種溫控器的雙金屬片兩側使用不同物質的導體,在溫度變化下迫使金屬片產生不同程度的彎曲。當遇到設定的觸點或開關時,設定的電路(保護)會開始工作。
    3.跳躍式溫度控制器:事實上,這種類型的溫度控制器是在雙金屬片的基礎上開發的,主要可以保護各種電加熱設備的過熱,一般與熱熔斷器串聯使用,跳躍式溫度控制器作為一級保護。其中,當設備故障導致電熱元件超過限溫時,熱熔斷器起到二級保護作用,可以有效防止燒壞電熱元件造成不必要的事故。
    4.色溫溫度控制器:其工作原理是通過一些涂料在不同的溫度下產生不同的顏色來實現監控功能。例如,液晶可以在不同的溫度下出現不同的顏色,然后利用攝像頭等顏色采集器為電路提供數據來控制電路。
    5.流體媒體溫度控制器:通過感溫流體熱脹冷縮和液體無法壓縮的原理,實現自動控制和調節。在溫度升高的過程中,感溫液體會逐漸膨脹,產生的驅動力會降低熱媒的輸出溫度。當溫度降低時,感溫液體改為逐漸收縮熱媒會在復位裝置的作用下擴大,使輸出溫度再次升高,使被控溫度達到并保持在設定的范圍內。
    6.壓力溫控器:這種溫控器通常適用于制冷設備(冰箱、冰柜)和制熱器。其主要結構由三部分組成:感溫、溫度設定主體、自動風門或執行開關的微動開關。壓力溫度控制器的工作原理是將被控溫度的變化轉化為空間壓力或體積變化,然后在達到設定值后通過彈性部件和快速瞬動裝置實現自動關閉觸頭動作,達到自動控溫的目的。
    7.液體膨脹溫度控制器:當被控電路中的溫度發生變化時,控制器感溫部分的物質(通常采用液體形式)會引起相應的熱脹冷縮原理(體積發生變化),然后與感溫部分連接的膜盒會膨脹或收縮。同時,利用杠桿原理帶動開關通斷達到恒溫的目的。該類溫控器具有精度高、穩定性強、開停溫差小、控制調節范圍大、過載電流大的特點,主要用于家電行業、制冷行業或電熱設備等需要溫度控制的場所。
    8.蒸汽溫度控制器:工作原理是通過波紋管的動作作用在彈簧上,而彈簧的彈簧由控制板上的旋轉按鈕控制,毛細管放置在空調的內部室內,吸入空氣出風口,從而反應室內循環回風的溫度。也就是說,當室溫上升到預設溫度時,毛細管和波紋管內部的感溫氣體膨脹,使波紋管能夠有效伸長,同時克服彈簧的彈性,直到開關接觸連接。

溫度控制器的兩種工作結構原理模式(圖2)


 此時此刻,壓縮機將運行,使系統冷卻。當室內溫度下降到預設溫度范圍時,感溫包的氣體會收縮,波紋管會收縮并與彈簧一起運動。將開關放在斷開位置,切斷壓縮機的電機電路,從而反復運動,即溫控器達到控制房間溫度的目的。
 一般來說,溫度控制器的工作原理是利用傳感器自動采集被監測溫度的樣品并實時監控。如果采集溫度超過設定值范圍,控制電路將啟動,我們也可以通過設置來控制回差范圍。
 現在很多控制器都有報警功能,所以如果溫度得不到有效控制,超過預設范圍,就會啟動這個功能的預警。同時,為了防止燒毀,可以通過跳閘功能強行停止被測電路上設備的運行狀態。溫度控制器主要用于電力系統的高低壓開關柜、干式變壓器、箱式變電站,或家用空調、冰箱等相關領域。
 在水泵溫度控制的應用中,當功率較小時,溫度控制器只需要與繼電器連接,其中繼電器常開時可以控制加熱,常閉時可以控制水泵。溫控器接通后繼電器得電,經常開吸合,然后讓加熱棒或控制加熱棒的接觸器得電工作。
 達到溫度后,溫控器會自行斷開,然后繼電器會經常斷開,加熱效果會停止。同時,水泵會在常閉時接通,以便工作??梢允褂?2V小繼電器,但如果功率大,建議使用外接接觸器進行接線。


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溫度控制器的兩種工作結構原理模式(圖3)



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