Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Za vrijeme rada uređaja za grijanje potrebno je kontrolirati stupanj zagrijavanja rashladnog sredstva kao i zraka u prostoriji. Senzori temperature za grijanje pomažu pri uklanjanju i prijenosu informacija, informacije od kojih se mogu vizualno ili odmah poslati na kontroler.

Predlažemo da razumijemo kako funkcioniraju temperaturni senzori, koje vrste nadzornih uređaja postoje i koje parametre treba uzeti u obzir pri odabiru instrumenta. Osim toga, pripremili smo detaljne upute koje će vam pomoći instalirati termalni senzor na radijatoru grijanja.

Princip rada termalnog senzora

Za kontrolu sustava grijanja mogu biti različite metode, uključujući:

  • automatski uređaji za pravovremenu opskrbu energijom;
  • jedinice za nadzor sigurnosti;
  • jedinice za miješanje.

Da bi sve ove skupine ispravno radile, potrebni su temperaturni senzori koji daju signale o funkcioniranju uređaja. Opažanja na očitanjima tih uređaja omogućuju nam da na vrijeme identificiramo kvarove sustava i poduzmemo korektivne mjere.

Postoje mnoge vrste instrumenata za uklanjanje temperature. Mogu se uroniti u rashladnu tekućinu, koristiti u zatvorenom prostoru ili staviti van

Termički senzor se može koristiti kao poseban uređaj, na primjer, za kontrolu temperature prostorije ili kao sastavni dio složenog uređaja, na primjer, kotla za grijanje.

Temelj takvih uređaja koji se koriste u automatiziranom upravljanju je načelo pretvaranja indikatora temperature u električni signal. Zbog toga se rezultati mjerenja mogu brzo prenijeti preko mreže u obliku digitalnog koda, što jamči veliku brzinu, osjetljivost i točnost mjerenja.

Istovremeno, različiti uređaji za mjerenje stupnja grijanja mogu imati konstrukcijske značajke koje utječu na brojne parametre: rad u određenom okruženju, način prijenosa, metoda vizualizacije i drugo.

Vrste uređaja za uklanjanje temperature

Termički uređaji mogu se klasificirati prema nizu važnih kriterija, uključujući metodu prijenosa informacija, mjesto i uvjete instalacije, kao i algoritam za očitavanje.

Putem prijenosa informacija

Prema korištenoj metodi prijevoda informacija, senzori su podijeljeni u dvije široke kategorije:

  • Žičani uređaji;
  • bežični senzori.

U početku su svi takvi uređaji bili opremljeni žicama kroz koje su termički senzori spojeni na upravljačku jedinicu, prosljeđujući joj podatke. Iako su sada takvi uređaji pritisnuli bežične kolege, oni se još uvijek često koriste u jednostavnim krugovima.

Osim toga, ožičeni senzori su točnija očitavanja i pouzdan rad.

Da bi se osigurao dosljedan rad ožičenog senzora koji se koristi u kompozitnom uređaju, poželjno ga je kombinirati s opremom koju je izradio isti proizvođač.

Danas se bežični uređaji šire, što najčešće prenosi podatke putem radio odašiljača i prijemnika. Takvi se uređaji mogu montirati gotovo svugdje, uključujući zasebnu prostoriju ili otvoreni prostor.

Važne karakteristike takvih toplinskih senzora su:

  • prisutnost baterije;
  • pogreška mjerenja;
  • udaljenost prijenosa signala.

Bežični / žičani uređaji mogu se međusobno u potpunosti zamijeniti, no postoje neke posebnosti u njihovom funkcioniranju.

Prema mjestu i načinu smještaja

Prema mjestu vezivanja, takvi se uređaji dijele na sljedeće vrste:

  • računi priključeni na krug grijanja;
  • uronjeni, u dodiru s rashladnim sredstvom;
  • soba, smještena unutar stambenog ili poslovnog prostora;
  • vanjske, koje se nalaze vani.

U nekim jedinicama može se koristiti nekoliko tipova senzora za praćenje temperature.

Prema mehanizmu čitanja

Kao demonstraciju informacijskih uređaja mogu biti:

  • bimetal;
  • alkohol.

U prvom ostvarenju, pretpostavlja se upotreba dvije ploče izrađene od različitih metala, kao i mjerni instrument. Kada temperatura raste, jedan od elemenata se deformira, stvarajući pritisak na strelicu. Očitavanja takvih uređaja karakterizira dobra točnost, ali njihova inercija je veliki nedostatak.

Bimetalni i alkoholni termostati često se ugrađuju na opremu za grijanje, npr. Kotlove. Oni vam omogućuju da pratite toplinu, čiji višak može dovesti do fatalnih posljedica

Ovaj nedostatak je gotovo potpuno lišen senzora, čiji se rad temelji na upotrebi alkohola. U tom slučaju, otopina koja sadrži alkohol širi se kada se zagrijava i ulije u hermetički zatvorenu tikvicu. Dizajn je prilično jednostavan, pouzdan, ali ne i prikladan za promatranje.

Različiti tipovi toplinskih senzora

Za očitavanje temperature koriste se uređaji koji imaju različit princip rada. Najpopularniji su dolje navedeni uređaji.

Termoparovi: točno uklanjanje - poteškoće u interpretaciji

Takav uređaj se sastoji od dvije žice, međusobno zalemljene, izrađene od različitih metala. Temperaturna razlika između vrućih i hladnih krajeva služi kao izvor električne struje od 40–60 µV (indikator ovisi o materijalu termoelementa).

Najčešće se za proizvodnju termopara koriste sljedeće kombinacije metala i legura: krom-aluminij, željezo-kozantan, željezo-nikal, nikal-krom i drugi

Termopar se smatra visokopreciznim temperaturnim senzorom, ali ga je vrlo teško precizno očitati. Za to trebate znati elektromotornu silu (EMF), koristeći temperaturnu razliku uređaja.

Da bi rezultat bio točan, važno je kompenzirati temperaturu hladnog spoja, koristeći, na primjer, metodu hardvera u kojoj se drugi termoelement nalazi na mediju poznate temperature.

Metoda kompenzacije programa uključuje postavljanje drugog toplinskog senzora u izokameru zajedno s hladnim spojevima, što vam omogućuje kontrolu temperature s danom točnošću.

Određene poteškoće uzrokovane su procesom uklanjanja podataka iz termopara zbog njihove nelinearnosti. Za točnost očitanja, polinomski koeficijenti su uvedeni u GOST R 8.585-2001, koji omogućuju pretvaranje EMF-a u temperaturu, kao i za provođenje inverznih operacija.

Drugi problem je što se očitanja uzimaju u mikrovoltima, za pretvorbu kojih je nemoguće koristiti široko dostupne digitalne uređaje. Da bi se u dizajnu koristila termoelementa, potrebno je osigurati točne, višebitne pretvornike s minimalnom razinom buke.

Termistori: jednostavni i jednostavni

Mnogo je lakše mjeriti temperaturu pomoću termistora, koji se temelje na načelu ovisnosti otpornosti materijala na temperaturu okoline. Takvi uređaji, primjerice od platine, imaju tako važne prednosti kao što su visoka točnost i linearnost.

Izrazito niski temperaturni koeficijent otpora može se smatrati glavnim problemom takvih toplinskih senzora, no još je lakše točno izmjeriti nego uhvatiti male vrijednosti napona termopara.

Važna karakteristika otpornika je osnovni otpor na određenoj temperaturi. Prema GOST 21342.7-76 ovaj se pokazatelj mjeri na 0 ° C. Preporučljivo je koristiti brojne vrijednosti otpora (Ohm), kao i Tcc - temperaturni koeficijent.

Tcc se izračunava pomoću formule:

T CC = (R e - R 0c ) / (T e - T o) * 1 / R 0c,

gdje je:

  • R e - otpor na trenutnoj temperaturi;
  • R ° c - otpornost na 0 ° C;
  • T e je trenutna temperatura;
  • T ° c - 0 ° C.

GOST također prikazuje temperaturne koeficijente predviđene za različite mjerne uređaje od bakra, nikla i platine, te također pokazuje polinomne koeficijente koji se koriste za izračun temperature temeljem pokazatelja trenutnog otpora.

Termistorski senzori su rasprostranjeni u elektroničkoj i inženjerskoj industriji zbog točnosti očitanja, osjetljivosti i nezahtjevnosti u radu

Možete mjeriti otpor spajanjem uređaja na strujni krug i mjerenjem diferencijalnog napona. Indikatore možete provjeriti pomoću integriranih krugova, čiji je analogni izlaz jednak naponu napajanja.

Termički senzori sa sličnim uređajima mogu se jednostavno povezati s analogno-digitalnim pretvaračem, digitalizirajući ih s osam ili deset-bitnim ADC-om.

Digitalni senzor za istovremena mjerenja

Digitalni termalni senzori su također u širokoj upotrebi, na primjer, model DS18B20, koji se koristi pomoću mikrokontrolera s tri izlaza. Zahvaljujući ovom uređaju moguće je istodobno uzimati očitanja temperature iz nekoliko paralelnih senzora, a pogreška je samo 0, 5 ° C.

Popularni model je kombinirani senzor temperature / vlažnosti SHT1, koji omogućuje mjerenje topline s točnošću od + 2 °, te vlažnost s pogreškom od +5. Međutim, sam proizvođač tvrdi da postoje točniji i jeftiniji uređaji.

Među ostalim prednostima ovog uređaja može se spomenuti i širok raspon radnih temperatura (-55 + 125 ° C). Glavni nedostatak je spora operacija: za najtočnije izračune, instrumentu je potrebno najmanje 750 ms.

Beskontaktni irometri (termalni snimci)

Djelovanje ovih senzora blizine temelji se na fiksaciji toplinskog zračenja koje proizlazi iz tijela. Za karakterizaciju ove pojave koristi se količina energije koja se oslobađa po jedinici vremena po jedinici površine po jedinici raspona valnih duljina.

Ovaj kriterij, koji odražava intenzitet monokromatskog zračenja, naziva se spektralna svjetlost.

Postoje sljedeće vrste pirometara:

  • zračenja;
  • osvjetljenje (optičko);
  • u boji.

Radijacijski pirometri omogućuju mjerenja u rasponu od 20-25000 ° C, međutim za određivanje temperature važno je uzeti u obzir koeficijent nepotpunosti zračenja, čija efektivna vrijednost ovisi o fizičkom stanju tijela, njegovom kemijskom sastavu i drugim čimbenicima.

Glavni aktivni element senzora zračenja je teleskop, unutar kojeg se nalazi baterija koja se sastoji od niza termoparova. Radni krajevi ovih uređaja su smješteni na platinastoj latici (+)

Svjetlosni (optički) pirometri projektirani su za mjerenje temperature od 500-4000 ° C. Oni osiguravaju visoku točnost mjerenja, međutim, mogu izobličiti očitanja zbog moguće apsorpcije zračenja iz tijela posrednim medijem kroz koji se izvode promatranja.

Za mjerenja u rasponu od 800 do 0 ° C koriste se pirometri u boji, čije se djelovanje temelji na određivanju intenziteta zračenja na dvije valne duljine - po mogućnosti u crvenom ili plavom segmentu spektra.

Njihova glavna prednost je da nepotpunost zračenja ne utječe na pogreške mjerenja. Osim toga, pokazatelji ne ovise o udaljenosti do objekta.

Pretvarači temperature kvarca (piezoelektrični)

Za očitavanje temperature u rasponu od -80 +250 ° C možete koristiti kvarcne pretvarače (piezoelektrične elemente), čije se načelo temelji na frekvencijskoj ovisnosti kvarca za grijanje. U tom slučaju na funkciju pretvarača utječe položaj kriške duž kristalnih osi.

Piezoelektrični (kvarcni) uređaji najčešće se koriste u istraživanju, jer se takvi uređaji odlikuju proširenim rasponom mjerenja, pouzdanošću, visokom točnošću.

Piezoelektrični senzori odlikuju se finom osjetljivošću, visokom rezolucijom, sposobni su pouzdano raditi tijekom dugog vremenskog razdoblja. Takvi su uređaji široko korišteni u proizvodnji digitalnih termometara i smatraju se jednim od najperspektivnijih uređaja za buduće tehnologije.

Temperaturni senzori buke (akustički)

Funkcioniranje takvih uređaja osigurava se uklanjanjem razlike akustičkog potencijala ovisno o temperaturi otpornika.

Akustičke metode omogućuju vam očitavanje temperature u zatvorenim prostorima i okruženjima gdje je izravno mjerenje nemoguće. Takvi uređaji pronašli su primjenu u medicini, podvodnim istraživanjima, kao iu industriji

Metoda mjerenja s takvim senzorima je vrlo jednostavna: potrebno je usporediti buku koju stvaraju dva slična elementa, od kojih je jedan unaprijed poznat, a drugi na određenoj temperaturi.

Akustički termički senzori prikladni su za mjerenje intervala -270 - + 1100 ° C. U ovom slučaju, složenost procesa leži u preniskoj razini buke: zvukovi koje emitira pojačalo ponekad ga prigušuju.

NQR temperaturni senzori

Suština rada nuklearnih kvadrupolnih rezonantnih termometara sastoji se u djelovanju gradijenta polja, koji čine kristalne rešetke, i nuklearnog momenta - pokazatelja uzrokovanog odstupanjem naboja od simetrije kugle.

Kao rezultat ovog fenomena javlja se procesija jezgri: njezina frekvencija ovisi o gradijentu polja rešetke. Na vrijednost ovog indeksa utječe i temperatura: njezin porast uzrokuje pad frekvencije NQR-a.

Glavni element takvih senzora je ampula sa supstancom koja je smještena u induktivni namot koji je spojen na generatorski krug.

Prednost instrumenata je neograničeno trajanje mjerenja, pouzdanost i stabilan rad. Nedostatak je nelinearnost mjerenja, zbog čega je potrebno koristiti funkciju pretvorbe.

Uređaji na poluvodičima

Kategorija uređaja koja funkcionira na temelju promjena karakteristika pn spoja uzrokovanih izlaganjem temperaturi. Napon na tranzistoru uvijek je proporcionalan učincima temperature, što olakšava izračunavanje tog faktora.

Prednosti takvih uređaja su visoka točnost podataka, niska cijena, linearnost karakteristika u cijelom mjernom području. Ugradnja takvih uređaja prikladna je za izravno nanošenje na poluvodičku podlogu, tako da su savršeni za mikroelektroniku.

Pretvornici volumena za uklanjanje temperature

Takvi uređaji temelje se na dobro poznatom načelu širenja i skupljanja tvari koje se promatraju tijekom grijanja ili hlađenja. Takvi senzori su vrlo praktični. Mogu se koristiti za određivanje temperatura u rasponu od -60 - + 400 ° C.

Za vizualno praćenje temperature, većina termičkih senzora u prostorijama opremljena je zaslonima koji prikazuju trenutne vrijednosti.

Važno je upamtiti da su mjerenja tekućina sa sličnim uređajima ograničena temperaturom kuhanja i smrzavanja, a plinovi - njihovim prelaskom u tekuće stanje. Pogreška u okolišu uzrokovana utjecajima okoline za ove uređaje vrlo je mala: ona se kreće u rasponu od 1-5%.

Izbor temperaturnih senzora

Pri odabiru takvih uređaja treba uzeti u obzir čimbenike kao što su:

  • temperaturni raspon u kojem se vrše mjerenja;
  • nužnost i mogućnost uranjanja senzora u objekt ili okolinu;
  • uvjeti mjerenja: za mjerenja u agresivnom okruženju bolje je preferirati bezkontaktnu verziju ili model postavljen u kućište protiv korozije;
  • vijek trajanja uređaja prije umjeravanja ili zamjene - neke vrste uređaja (na primjer, termistori) brzo propadaju;
  • tehnički podaci: razlučivost, napon, brzina prijenosa signala, pogreška;
  • vrijednost izlaznog signala.

U nekim slučajevima je važan i materijal kućišta uređaja, a kada se koristi u zatvorenom prostoru, veličina i dizajn.

Preporuke za ugradnju DIY

Takvi uređaji široko se koriste u različite svrhe: opremljeni su radijatorima, kotlovima za grijanje i ostalim kućanskim aparatima.

Prije ugradnje pažljivo pročitajte upute: to ukazuje ne samo na značajke instalacije (npr. Dimenzije za priključak na mlaznicu), nego i na pravila rada, kao i na temperaturna ograničenja za koja je mjerni uređaj prikladan.

Također je potrebno uzeti u obzir veličinu košuljice koja može varirati između 120-160 mm.

Razmotrite dva najčešća slučaja montaže toplinskog senzora.

Spajanje uređaja na hladnjak

Nije potrebno opremiti sve uređaje za grijanje termostatom. Sukladno propisima, senzori se ugrađuju na akumulator, ako njegov ukupni kapacitet prelazi 50% proizvodnje topline sličnih sustava. Ako u prostoriji postoje dva grijača, termostat se postavlja samo na jedan s većom snagom.

Toplinski senzor je sastavni dio temperaturnih regulatora koji omogućuju smanjenje ili povećanje zagrijavanja radijatora, podnog grijanja i drugih uređaja za grijanje

Ventil uređaja ugrađen je na dovodnu cijev na mjestu gdje je radijator spojen na toplinsku mrežu. Ako se ne može umetnuti u postojeći lanac, potrebno je ukloniti dovodni vod, što može uzrokovati neke poteškoće.

Za izvođenje ove manipulacije potrebno je upotrijebiti alat za rezanje cijevi, dok se ugradnja termalne glave može jednostavno obaviti bez posebne opreme. Čim je senzor montiran, dovoljno je kombinirati oznake na tijelu i instrumentu, nakon čega se glava fiksira glatkim pritiskom na ruku.

Ugradnja osjetnika temperature zraka

Takav uređaj se instalira u najhladnijim stambenim prostorijama bez propuha (u hodniku, kuhinji ili kotlovnici, njegova instalacija je nepoželjna, jer može uzrokovati poremećaje u radu sustava).

Prilikom odabira mjesta, morate se pobrinuti da sunce ne padne na uređaj, u blizini ne smije biti nikakvih uređaja za grijanje (grijača, radijatora, cijevi).

Za konvencionalni sustav grijanja dovoljan je jedan termostat, dok je u krugu kolektora poželjno koristiti nekoliko senzora, čiji se broj poklapa s brojem prostorija. To će vam omogućiti individualno podešavanje temperature u odvojenim prostorima.

Uređaj je spojen u skladu s uputama u tehničkom listu pomoću terminala ili kabela koji su uključeni u komplet.

Ako je potrebno pratiti temperaturu, osjetnik temperature u "toplom podu" može se postaviti duboko u betonski estrih. U ovom slučaju, valovita cijev s jednim zatvorenim krajem i kosim zavojem može se koristiti za zaštitu.

Ova posljednja značajka omogućuje, ako je potrebno, da se ukloni slomljeni uređaj i zamijeni novim.

Instalacija uređaja je sljedeća:

  1. U zidu je napravljen udubljenje za pričvršćivanje pričvršćivača.
  2. Prednji dio se uklanja s osjetnika temperature, nakon čega se uređaj montira na pripremljenu površinu.
  3. Zatim je grijaći kabel spojen na kontakte, dok su priključci spojeni na senzore.

Posljednji korak je spajanje kabela za napajanje i postavljanje prednje ploče na njegovo mjesto.

Dijagram povezivanja termostata za kotao za grijanje detaljno je opisan u ovom članku.

Ako je uređaj, za koji je potrebna unutarnja veza senzora, ima složenu strukturu, bolje je kontaktirati stručnjake.

Zaključci i koristan video na temu

Video ispod opisuje detaljno kako instalirati termalne uređaje na kotlu za grijanje:

Razlikuju li se ugradnjom senzora na dovodnoj i povratnoj cijevi:

Temperaturni senzori široko se primjenjuju u raznim industrijama, kao iu kućanstvu. Širok raspon takvih uređaja, temeljen na različitim principima rada, omogućuje vam da odaberete najbolju opciju za rješavanje određenog zadatka.

В домах и квартирах такие устройства чаще всего используются для поддержания комфортной температуры в помещениях, а также регулировки отопительных систем – батарей, теплого пола.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по выбору и установке температурного датчика? Možete ostaviti komentare na publikaciju, sudjelovati u raspravama i podijeliti svoje iskustvo korištenja takvih uređaja. Obrazac za komunikaciju nalazi se u donjem bloku.

Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!

Kategorija: