Wat is een temperatuuractuator?

Een temperatuuractuator is een apparaat dat apparatuur in- en uitschakelt als reactie op temperatuurveranderingen. Ze kunnen verschillende methoden gebruiken om temperatuurveranderingen te meten, waaronder metalen, chemicaliën of gassen. Apparaten om de temperatuur te regelen, kunnen variëren van een eenvoudige thermostaat voor het regelen van verwarmingstoestellen of airconditioners tot complexe systemen die chemische reacties in industriële installaties regelen.

Verwarming en airconditioning apparatuur is verbonden met een thermostaat in het gebouw. Tot het einde van de 20e eeuw gebruikten thermostaten een kwikschakelaar om het systeem te bedienen. Deze temperatuuractuator gebruikte een bi-metalen strip, die een opgerolde strip was van twee metalen die langs hun lengte versmolten waren. Naarmate de temperatuur verandert, zetten de twee metalen uit of krimpen ze met iets verschillende snelheden in en verandert de spoel van vorm.

Kwik werd geïnstalleerd in een glazen buis die aan het ene uiteinde van de bi-metalen spoel werd geplaatst. Het vloeibare kwik bewoog heen en weer in de buis terwijl de temperatuur veranderde en activeerde elektrische circuits om verwarming of koeling te regelen. Alleen de bi-metalen strip werd beïnvloed door temperatuur; het kwik bleef onveranderd. Het gebruik van kwik verdween echter aan het einde van de 20e eeuw vanwege de giftigheid.

Chemicaliën kunnen worden gebruikt om een ​​temperatuuractuator te regelen, hetzij door de grootte, fase of dampdruk te wijzigen, en sommige chemicaliën zetten uit en trekken samen met temperatuurveranderingen. Wanneer ze in buizen met een zuiger aan één uiteinde worden verzegeld, kunnen temperatuurveranderingen ervoor zorgen dat de zuiger beweegt en een schakelaar activeert. Een faseverandering verwijst naar een chemische stof die verandert van vast in vloeistof of van vloeistof in gas. Voertuigthermostaten die worden gebruikt voor motortemperatuurregeling maken gebruik van een wasafdichting die vloeibaar wordt naarmate de motor opwarmt, waardoor een klep wordt geopend waardoor de koelvloeistof kan circuleren. Dit wordt weer een vaste stof als de motor afkoelt.

Dampspanning kan op twee manieren worden gebruikt voor temperatuurregeling. Eén type temperatuuractuator meet de dampdruk van een oplosmiddel dat in een buis is verzegeld en is aangesloten op een chemische procestank of -leiding. Naarmate de temperatuur stijgt, neemt ook de damp van het oplosmiddel toe en kan een schakelaar worden geactiveerd.

Een tweede type dampactuator is een metaalhydride-controller. Metaalhydriden bevatten waterstofmoleculen die waterstofgas worden als de temperatuur stijgt. De toenemende waterstofgasdruk kan tegen een zuiger drukken en worden gebruikt als een temperatuuractuator. Fire sprinkler-systemen kunnen deze apparaten gebruiken om sprinklerkoppen te openen en te sluiten voor waterregeling. Zodra het vuur is gedoofd, keert het waterstofgas terug naar het metaal, de gasdruk daalt en de sproeikop sluit.

Elektronische temperatuurcontroles begonnen in de late 20e eeuw met het vervangen van mechanische apparaten. Apparaten die thermistors worden genoemd, temperatuurgevoelige regelaars zonder bewegende delen, kunnen worden gemaakt die een nauwe temperatuurbereikregeling bieden. Thermistors kunnen worden aangesloten op regelcircuits die verwarmings- of koelsystemen in- en uitschakelen en worden in veel digitale thermostaten gebruikt.