Tipos de sensores Termostatos mecánicos

Tecnologías tempranas incluidos los termómetros de mercurio con electrodos insertados directamente en el vidrio de modo que cuando se alcanzó una cierta temperatura (fija), los contactos fueron cerrados por el mercurio. Estos son precisos en un rango de temperaturas.

Las tecnologías de sensores comunes en uso hoy incluyen:

• Sensores mecánicos o eléctricos bimetales.

• Cuentas de cera de hinchazón

• Termistores electrónicos y dispositivos de semiconductores

• Termopares

Estos pueden controlar los dispositivos de calefacción o enfriamiento usando:

• Control mecánico directo

• Señal eléctrica

• Pseñal neumática

Termostatos mecánicos

Esto cubre solo dispositivos que sienten y controlan usando medios puramente mecánicos.

Bimetal

Los sistemas de calefacción central basados ​​en el agua y el vapor doméstico están tradicionalmente controlados por termostatos bimetales, que se tratan más adelante en este artículo. Los controles mecánicos, el vapor local o el agua caliente, el radiador de agua caliente son termostatos bimetálicos que regulan las tasas de flujo individuales. Sin embargo, la válvula del radiador termostático (TRV) ahora se usa ampliamente.Los termostatos puramente mecánicos se utilizan para ajustar los amortiguadores de algunos respiraderos de la turbina en la azotea, reduciendo la pérdida de calor de los edificios durante los períodos fríos o fríos.Algunos sistemas de calefacción de pasajeros automotrices tienen una válvula controlada termostáticamente que regula el flujo de agua y la temperatura a niveles ajustables. En vehículos más antiguos, un termostato controla la aplicación del vacío del motor a los actuadores que controlan las válvulas y amortiguadores de agua para dirigir el flujo de aire. En los vehículos modernos, los actuadores de vacío pueden ser operados por pequeños solenoides bajo el control de una computadora central.

Pellet

Automotor

Quizás el ejemplo más común de la tecnología de termostato puramente mecánica en uso hoy en día es el termostato del sistema de enfriamiento del motor de combustión interna, utilizado para mantener el motor cerca de su temperatura de funcionamiento óptima al regular el flujo de refrigerante al radiador refrigerado por aire. Este tipo de termostato opera Usando una cámara sellada que contiene un pellet de cera que se derrite y se expande a la temperatura establecida. La expansión de la cámara opera una varilla que abre una válvula cuando se excede la temperatura de funcionamiento. La temperatura de operación está determinada por la composición de la cera. Una vez que se alcanza la temperatura de funcionamiento, el termostato aumenta o disminuye gradualmente su abertura en respuesta a los cambios de temperatura, equilibrando dinámicamente el flujo de recirculación de refrigerante y el flujo de refrigerante al radiador para mantener las temperaturas del motor dentro del rango óptimo.En muchos motores de automóviles, incluidos todos los productos de Grupo Chrysler y General Motors, el termostato no restringe el flujo al núcleo del calentador. El tanque del lado del pasajero del radiador actúa como un derivación para el termostato, que fluye a través del núcleo del calentador. Esto evita que se forme los bolsillos de vapor Antes de que se abra el termostato y permite que el calentador se ejecute antes de que se abra el termostato. Otro beneficio es que si el termostato falla, todavía hay cierto flujo a través del radiador.

Ducha y otros controles de agua caliente

Una válvula de mezcla termostática utiliza un pellet de cera para controlar la mezcla de agua fría y caliente. Una aplicación común es permitir que los calentadores de agua eléctricos funcionen a temperaturas lo suficientemente altas como para matar a Legionella (por encima de 60 ° C, 140 ° F), mientras que la salida de la válvula produce agua lo suficientemente fría como para no quemarlo inmediatamente (49 ° C, 120f. ).

Análisis

Las válvulas accionadas por cuentas de cera se pueden analizar trazando una curva de histéresis de cuentas que consta de dos curvas de expansión térmica; extensión (movimiento) versus aumento de la temperatura, y contracción (movimiento) versus disminución de la temperatura. La distribución entre las curvas superior e inferior ilustra visualmente la histéresis de la válvula; Siempre hay histéresis en las válvulas activadas por cera debido a transiciones de fase o transiciones de fase entre sólido y líquido. La histeresis se puede controlar específicamente mezclando hidrocarburos; La histéresis ajustada es más deseada, pero algunas aplicaciones requieren un rango más amplio. Válvulas accionadas por pellets de cera para protección con calado, protección de congelación, purga de temperatura, solar térmico o solar térmico, aplicaciones automotrices y aeroespaciales, etc.

Expansión de gas

Los termostatos a veces se usan para regular los hornos de gas. Consiste en una bombilla llena de gas conectada a la unidad de control por un tubo de cobre delgado. El bulbo normalmente se encuentra en la parte superior del horno. El tubo termina en una cámara sellada por un diafragma . A medida que el termostato se calienta, el gas se expande aplicando presión al diafragma que reduce el flujo de gas al quemador.

Termostatos neumáticos

Un termostato neumático es un termostato que controla un sistema de calefacción o enfriamiento a través de una serie de tubos de control rellenos de aire. Este "Control Air " System responde a los cambios de presión (debido a la temperatura) en los tubos de control para iniciar el calentamiento o el enfriamiento cuando necesario. El aire de control generalmente se mantiene a 15-18 psi en la "línea principal " (aunque a menudo puede ser tan alta como 20 psi). Los termostatos pneumáticos generalmente proporcionan 3-15 psi de salida/rama/post-restrictor (para un solo -Proteo de tubería) Presiones que se canalizan al equipo final (actuador de válvula/amortiguador/interruptor eléctrico neumático, etc.).El termostato neumático fue inventado por Warren Johnson en 1895, seguido del termostato eléctrico. En 2009, Harry SIM recibió una patente para una interfaz digital neumática que permite la integración de edificios controlada neumáticamente con sistemas de automatización de edificios para proporcionar ventajas similares para dirigir el control digital (DDC).