Hvad er en temperaturaktuator?
En temperaturaktuator er enhver enhed, der tænder og slukker udstyr som reaktion på temperaturændringer. De kan bruge en række forskellige metoder til at måle temperaturændringer, herunder metaller, kemikalier eller gasser. Enheder til kontrol af temperaturen kan variere fra en simpel hjemmetermostat til styring af varmeovne eller klimaanlæg til komplekse systemer, der kontrollerer kemiske reaktioner i industrianlæg.
Varme- og klimaanlæg er tilsluttet en termostat inde i bygningen. Indtil slutningen af det 20. århundrede brugte termostater en kviksølvafbryder til at kontrollere systemet. Denne temperaturaktuator anvendte en bi-metallisk strimmel, som var en sammenrullet strimmel af to metaller smeltet langs deres længde. Når temperaturen ændrer sig, udvides eller samles de to metaller i lidt forskellige hastigheder, og spolen ændrer form.
Kviksølv blev installeret i et glasrør placeret i den ene ende af den bi-metalliske spole. Det flydende kviksølv bevægede sig frem og tilbage inde i røret, da temperaturen skiftede og aktiverede elektriske kredsløb for at kontrollere opvarmning eller afkøling. Kun den bi-metalliske strimmel var påvirket af temperaturen; kviksølvet forblev uændret. Brug af kviksølv forsvandt imidlertid i slutningen af det 20. århundrede på grund af dets toksicitet.
Kemikalier kan bruges til at kontrollere en temperaturaktuator, enten ved at ændre størrelse, fase eller damptryk, og nogle kemikalier udvides og trækkes sammen med temperaturændringer. Ved forsegling i rør med et stempel i den ene ende kan ændringer i temperatur forårsage, at stemplet bevæger sig og aktiverer en afbryder. En faseændring henviser til et kemikalie, der skifter fra faststof til væske eller væske til gas. Køretøjets termostater, der bruges til styring af motortemperatur, bruger en voksforsegling, der bliver en væske, når motoren varmer, og åbner en ventil, der tillader motorens kølevæske at cirkulere. Dette vender tilbage til et fast stof, når motoren køler.
Damptryk kan bruges til temperaturregulering på to måder. En type temperaturaktuator måler damptrykket fra et opløsningsmiddel forseglet i et rør og forbundet til en kemisk procesbeholder eller et rør. Når temperaturen stiger, stiger opløsningsmiddeldamptrykket også og kan aktivere en afbryder.
En anden type dampaktuator er en metalhydridcontroller. Metalhydrider indeholder brintmolekyler, der bliver brintgas, når temperaturerne stiger. Det stigende hydrogengasstryk kan skubbe mod et stempel og bruges som temperaturaktuator. Brandsprinkleranlæg kan bruge disse enheder til at åbne og lukke sprinklerhoveder til vandkontrol. Når branden er slukket, vender brintgas tilbage til metallet, gastrykket falder, og sprinklerhovedet lukkes.
Elektroniske temperaturreguleringer begyndte at udskifte mekaniske enheder i slutningen af det 20. århundrede. Enheder kaldet termistorer, som er temperaturfølsomme regulatorer uden bevægelige dele, kan fremstilles, der giver en smal temperaturområde kontrol. Termistorer kan tilsluttes til styrekredsløb, der tænder og slukker varme- eller kølesystemer og bruges i mange digitale termostater.