Co to jest siłownik temperatury?
Siłownik temperatury to dowolne urządzenie, które włącza i wyłącza sprzęt w odpowiedzi na zmiany temperatury. Mogą stosować różnorodne metody pomiaru zmian temperatury, w tym metale, chemikalia lub gazy. Urządzenia do kontroli temperatury mogą się różnić od prostego termostatu domowego do sterowania grzejnikami lub klimatyzatorami, po złożone systemy kontrolujące reakcje chemiczne w zakładach przemysłowych.
Urządzenia grzewcze i klimatyzacyjne są podłączone do termostatu wewnątrz budynku. Do końca XX wieku termostaty używały przełącznika rtęciowego do sterowania systemem. W tym urządzeniu uruchamiającym temperaturę zastosowano bimetaliczny pasek, który był zwiniętym paskiem dwóch metali stopionych wzdłuż ich długości. Wraz ze zmianą temperatury dwa metale rozszerzają się lub kurczą w nieco innych szybkościach, a cewka zmienia kształt.
Rtęć została zainstalowana w szklanej rurce umieszczonej na jednym końcu cewki bimetalicznej. Ciekła rtęć poruszała się do przodu i do tyłu wewnątrz rurki wraz ze zmianą temperatury i aktywowała obwody elektryczne do sterowania ogrzewaniem lub chłodzeniem. Temperatura miała wpływ tylko na pasek bimetaliczny; rtęć pozostała niezmieniona. Jednak użycie rtęci zanikało pod koniec XX wieku z powodu jego toksyczności.
Chemikalia mogą być używane do sterowania siłownikiem temperatury, poprzez zmianę wielkości, fazy lub ciśnienia pary, a niektóre chemikalia rozszerzają się i kurczą wraz ze zmianami temperatury. Po zamknięciu w rurkach tłokiem na jednym końcu zmiany temperatury mogą spowodować ruch tłoka i aktywację przełącznika. Zmiana fazy odnosi się do substancji chemicznej zmieniającej się ze stałej w płynną lub z cieczy w gaz. Termostaty samochodowe stosowane do kontroli temperatury silnika wykorzystują uszczelnienie woskowe, które staje się płynne, gdy silnik się nagrzewa, otwierając zawór, który umożliwia cyrkulację płynu chłodzącego silnik. Gdy silnik ostygnie, zamieni się z powrotem w ciało stałe.
Prężność pary może być wykorzystywana do kontroli temperatury na dwa sposoby. Jeden typ siłownika temperatury mierzy ciśnienie pary z rozpuszczalnika zamkniętego w rurze i podłączonego do zbiornika lub rury procesu chemicznego. Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta również ciśnienie pary rozpuszczalnika i może on aktywować przełącznik.
Drugim rodzajem siłownika parowego jest sterownik z wodorkiem metalu. Wodorki metali zawierają cząsteczki wodoru, które stają się gazowym wodorem wraz ze wzrostem temperatury. Rosnące ciśnienie wodoru wodoru może naciskać na tłok i być stosowane jako siłownik temperatury. Systemy zraszaczy przeciwpożarowych mogą używać tych urządzeń do otwierania i zamykania głowic zraszaczy w celu kontroli wody. Po ugaszeniu ogień wodór powraca do metalu, ciśnienie gazu spada i głowica tryskacza zamyka się.
Elektroniczna kontrola temperatury zaczęła zastępować urządzenia mechaniczne pod koniec XX wieku. Można tworzyć urządzenia zwane termistorami, które są regulatorami wrażliwymi na temperaturę bez ruchomych części, które zapewniają kontrolę w wąskim zakresie temperatur. Termistory można podłączyć do obwodów sterowania, które włączają i wyłączają systemy grzewcze lub chłodzące, i są stosowane w wielu cyfrowych termostatach.