گرم شدن بیش از حد تجهیزات می تواند منجر به خرابی و خطرات ایمنی شود. ترموستات های دو فلزی که به عنوان سوئیچ های حرارتی عمل می کنند، راه حل موثری برای این مشکل فراهم می کنند.این تحلیل جامع اصول کار آنها را بررسی می کند، معیارهای انتخاب و ملاحظات کاربردی برای اطمینان از کنترل دقیق دمای و ایمنی عملیاتی.

1ترموستات های دو فلزی: اصول و انواع

ترموستات های دو فلزی از خواص گسترش حرارتی نوارهای فلزی متصل کار می کنند. وقتی دمای محیط به یک نقطه کالیبراسیون از پیش تعیین شده برسد،نوار دو فلزی دچار تغییر شکل سریع می شود.، یا باز کردن یا بستن تماس های الکتریکی برای کنترل عملکرد مدار. سه نوع اصلی بر اساس مکانیسم های تنظیم مجدد وجود دارد:

• تنظیم مجدد اتوماتیک:این واحدها زمانی که دمای هوا به نقاط تنظیم مجدد مشخص می شود، موقعیت تماس اصلی را به طور خودکار بازیابی می کنند. در دستگاه ها و سیستم های HVAC که نیاز به تنظیم مداوم دارند، رایج است.
• تنظیم مجدد دستی:طراحی شده برای باز کردن تماس ها در هنگام افزایش درجه حرارت، این نیاز به فعال سازی دکمه فیزیکی پس از خنک شدن زیر آستانه پرتاب دارد. اغلب در سیستم های حفاظت از موتور و ترانسفورماتور اجرا می شود..
• تک اقدام:تماس های به طور دائم باز در هنگام فعال سازی مگر اینکه در معرض دمای شدید زیر صفر (معمولاً زیر -35 °C) قرار گیرند. در کاربردهای قطع گرما غیر قابل برگشت استفاده می شود.

2فاکتورهای حیاتی که بر واکنش حرارتی تاثیر می گذارند

چندین متغیر عملکرد ترموستات را در کاربردهای عملی تحت تاثیر قرار می دهند:

• جرم ترموستات:اجزای بزرگتر واکنش دمایی آهسته تری دارند
• محیط سر سوئیچ:دمای بدن پلاستیک/سیرامیک بر کالیبراسیون تاثیر می گذارد
• الگوهای جریان هوا:هر دو سطح حسگر و کلاه های سوئیچ اثرات خنک کننده کنکتیو را تجربه می کنند
• بار مدار:گرم کردن ناشی از جریان رفتار دو فلزی را تغییر می دهد
• طراحی محفظه:پوشش های باز در مقابل بسته، تبعید حرارتی را تغییر می دهند
• نرخ تغییرات دمایی:نوسانات سریع نیاز به ویژگی های پاسخ بهینه
• تماس نصب:کیفیت چسبندگی سطح بر بهره وری انتقال گرما تاثیر می گذارد

3ملاحظات هیسترسیس حرارتی

تأخیر ذاتی بین تغییرات دمای واقعی و پاسخ ترموستات - که به عنوان هیستریز حرارتی شناخته می شود - به طور قابل توجهی بر دقت کالیبراسیون تأثیر می گذارد.درک این پدیده برای اجرای مناسب تنظیم دمای ضروری است.

4روش سنجش

ترموستات های "مجازی" مجهز به ترموکوپل تعیین دقیق کالیبراسیون را تسهیل می کنند:

1. اتصال ترموپول ها به واحدهای غیرفعال که با خواص حرارتی ترموستات های عملیاتی مطابقت دارند
2. انجام آزمایش های کاربردی خاص در شرایط عادی و شدید
3. برای اندازه گیری های خارجی، حسگرهای موقعیت در نقاط تشخیص بهینه در نزدیکی عناصر فعال

5استراتژی های عملیاتی

ترموستات ها هدف دوگانه ای دارند:

• مقررات:حفظ دمای در محدوده عملیاتی
• محدودیت:از افزایش درجه حرارت خطرناک جلوگیری کنید

مشخصات مناسب نیاز به درک جامع از هر دو پارامترهای عملیاتی عادی و شرایط نقص بالقوه، از جمله ویژگی های افزایش دمای دارد.

6پروتکل های نصب و اعتباربخشی

• پیکربندی های نصب یکسان بین واحدهای آزمایشی و عملیاتی
• آزمایش جامع در میان متغیرهای محیطی
• تعیین دقیق تجاوز از طریق قطع مدار کنترل شده
• بررسی عملکردی تکراری با نمونه های کالیبری چندگانه

7ملاحظات ایمنی عملیاتی

• حفاظت از محیط زیست در برابر رطوبت و آلاینده ها
• سیستم های ایمنی اضافی برای پیاده سازی های بحرانی
• نظارت منظم بر عملکرد در طول عمر خدمات

8اصطلاحات فنی

تعاریف کلیدی عبارتند از:

• دمای محیط:شرایط محیط عملیاتی
• دو فلزی:نوار کامپوزیتی از مواد مختلف گسترش حرارتی
• رتبه چرخه:طول عمر عملیاتی گواهی شده در شرایط مشخص
• ديفرانسيال:فاصله درجه حرارت بین نقاط فعال سازی و تنظیم مجدد
• نقطه تنظیم:دمای فعال سازی از پیش تعیین شده

پیاده سازی مناسب ترموستات نیاز به آزمایش کامل برنامه دارد تا متغیرهای عملیاتی متعدد را در نظر بگیرد.واحدهای آزمایشی کاربردی و مجهز به ترموکوپل، پیکربندی بهینه برای موارد استفاده خاص را تسهیل می کنند..