Principio de control de temperatura
1. Hay modos de control de temperatura mecánico y electrónico.
El tipo mecánico utiliza dos capas de metales con diferentes coeficientes de expansión térmica presionados entre sí. , cuando cambia la temperatura, su curvatura cambiará. Cuando se dobla hasta cierto punto, el circuito se conecta (o desconecta), haciendo que funcione el equipo de refrigeración (o calefacción).
Electrónicamente, las señales de temperatura se convierten en señales eléctricas a través de dispositivos sensores de temperatura, como termopares y resistencias de platino, y los relés se controlan a través de circuitos como microcontroladores y PLC para hacer que los equipos de calefacción (o refrigeración) funcionen (o se detengan). ). También existe un tipo de termómetro de mercurio. Cuando la temperatura alcanza un cierto punto, se conectará un contacto al mercurio.
2. Según el principio de fabricación del termostato, el termostato se divide en:
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a. Termostato de expansión de líquido:
Es un fenómeno físico que cuando la temperatura del objeto controlado cambia, el material (generalmente líquido) en la parte de detección de temperatura del termostato producirá la correspondiente. Expansión y contracción térmica (cambio de volumen), la caja de membrana conectada con la parte de detección de temperatura se expande o contrae. Utilizando el principio de palanca para encender y apagar el interruptor para lograr una temperatura constante, el termostato de expansión de líquido tiene las características de rendimiento de control preciso de temperatura, estabilidad y confiabilidad, pequeña diferencia de temperatura de arranque y parada, amplio rango de ajuste de control de temperatura y gran corriente de sobrecarga. . Los termostatos de expansión líquida se utilizan principalmente en aplicaciones de control de temperatura, como la industria de electrodomésticos, equipos de calefacción eléctrica y la industria de refrigeración.
b. Termostato tipo patada:
Los modelos de varios termostatos de tipo salto se denominan colectivamente KSD. Los más comunes son KSD301, KSD302, etc. Este termostato es de tipo dual. Termostato El nuevo producto de termostato de chapa metálica se utiliza principalmente como protección contra sobrecalentamiento para varios productos de calefacción eléctrica. Generalmente se usa en serie con un fusible térmico, y el termostato de tipo rápido se usa como protección de primer nivel. El fusible térmico actúa como protección secundaria cuando una falla o falla repentina del termostato hace que el elemento calefactor eléctrico se sobrecaliente, evitando efectivamente que el elemento calefactor eléctrico se queme y el consiguiente incendio.
El termostato de presión convierte los cambios en la temperatura controlada en cambios en la presión o el volumen del espacio a través de un bulbo de temperatura sellado y un tubo capilar lleno de fluido de trabajo sensor de temperatura para lograr el ajuste de temperatura. Cuando se establece el valor, el. los contactos se cierran automáticamente a través de componentes elásticos y mecanismos instantáneos rápidos para lograr el control automático de la temperatura. Consta de tres partes: la parte sensora de temperatura, la parte principal de ajuste de temperatura y el microinterruptor o compuerta automática de apertura y cierre. El termostato de presión es adecuado para aparatos de refrigeración (como frigoríficos, congeladores, etc.) y calentadores.
El controlador de temperatura electrónico, el controlador de temperatura electrónico (tipo de resistencia) se mide mediante el método de detección de temperatura de resistencia. El alambre de platino, el alambre de cobre, el alambre de tungsteno y el termistor se utilizan generalmente como medición de la resistencia a la temperatura, cada una de estas resistencias tiene su propia. propias ventajas y desventajas. Generalmente, la mayoría de los acondicionadores de aire domésticos utilizan el tipo termistor.
Composición del sistema de control de temperatura
El sistema de control de temperatura consta de un dispositivo de medición, un objeto controlado, un regulador y un actuador.
El dispositivo de medición es un componente importante del sistema de control de temperatura, incluidos los sensores de temperatura y las piezas auxiliares correspondientes, como los circuitos de amplificación y conversión. La precisión del dispositivo de medición afecta directamente la precisión del sistema de control de temperatura, por lo que se debe utilizar un dispositivo de medición de temperatura de alta precisión en un sistema de control de temperatura de alta precisión. La mayoría de los actuadores de los sistemas de control de temperatura utilizan intercambiadores de calor controlables.
El objeto controlado es un dispositivo o un proceso, y su temperatura es la cantidad controlada. El dispositivo de medición mide la temperatura controlada y compara el valor medido con el valor dado. Si hay una desviación, el regulador procesa la señal de desviación y luego la envía al actuador para aumentar o disminuir el calor suministrado al objeto controlado para que el. objeto controlado Ajuste la temperatura al valor establecido.
De acuerdo con la señal de desviación corregida enviada por el regulador, el caudal del portador de calor (líquido o gas) que fluye hacia el intercambiador de calor se ajusta para cambiar el calor suministrado (o absorbido) al objeto controlado. para lograr el propósito de regular la temperatura. En algunos sistemas simples de control de temperatura, los calentadores eléctricos se utilizan a menudo como actuadores para calentar directamente los objetos controlados. La cantidad de calor suministrada se puede cambiar ajustando el voltaje (o la corriente).
Los diferentes departamentos de aplicaciones tienen diferentes requisitos para la calidad de los sistemas de control de temperatura y utilizan diferentes tipos de reguladores. Si los requisitos de precisión no son altos, se puede utilizar un regulador de dos posiciones. Generalmente se utiliza un regulador PID.
Los sistemas de control de temperatura de alta precisión suelen utilizar control en cascada. El sistema de control en cascada consta de dos bucles, el bucle principal y el bucle auxiliar. Tiene las ventajas de una alta precisión de control, una gran capacidad antiinterferencia, una respuesta rápida y una pequeña desviación dinámica. A menudo se utiliza en procesos de producción con fuertes interferencias. y requisitos de temperatura precisos, como la producción química. control de temperatura del reactor.
Estrictamente hablando, el proceso de cambio de temperatura del objeto controlado durante el intercambio de calor en la mayoría de los sistemas de control de temperatura es tanto un proceso de tiempo como un proceso de propagación a lo largo del espacio. Es necesario utilizar ecuaciones diferenciales parciales para describir cada punto. La ley de los cambios de temperatura. Por tanto, el sistema de control de temperatura es esencialmente un sistema de parámetros distribuidos. La teoría del análisis y diseño de sistemas de parámetros distribuidos es todavía muy inmadura y, a menudo, demasiado compleja para ser aplicada en problemas prácticos de ingeniería. Hay dos soluciones: primero, considere el sistema de control de temperatura como un sistema de retardo de tiempo. Cuando el retraso es grande, se utiliza el ajuste de compensación del retraso para garantizar la estabilidad del sistema. El retraso de tiempo es una característica de la mayoría de los sistemas de control de temperatura. Otro enfoque es utilizar un método de control descentralizado para segmentar el proceso controlado de parámetros distribuidos en el espacio. Cada proceso puede controlarse como un sistema de parámetros centralizado para formar un sistema de control de múltiples estaciones distribuido espacialmente. A menudo se puede obtener una mayor precisión del control utilizando un control descentralizado.