O que é um atuador de temperatura?
Um atuador de temperatura é qualquer dispositivo que liga e desliga o equipamento em resposta a mudanças de temperatura. Eles podem usar uma variedade de métodos para medir mudanças de temperatura, incluindo metais, produtos químicos ou gases. Os dispositivos para controlar a temperatura podem variar de um simples termostato doméstico para controle de aquecedores ou condicionadores de ar a sistemas complexos que controlam reações químicas em plantas industriais.
O equipamento de aquecimento e ar condicionado está conectado a um termostato dentro do edifício. Até o final do século 20, os termostatos usavam um interruptor de mercúrio para controlar o sistema. Esse atuador de temperatura usava uma tira bimetálica, que era uma tira espiralada de dois metais fundidos ao longo de seu comprimento. À medida que a temperatura muda, os dois metais se expandem ou contraem a taxas ligeiramente diferentes, e a bobina muda de forma.
O mercúrio foi instalado em um tubo de vidro colocado em uma extremidade da bobina bimetálica. O mercúrio líquido se moveu para frente e para trás dentro do tubo conforme a temperatura mudava e ativava circuitos elétricos para controlar o aquecimento ou o resfriamento. Somente a tira bimetálica foi afetada pela temperatura; o mercúrio permaneceu inalterado. O uso de mercúrio, no entanto, estava desaparecendo no final do século 20, devido à sua toxicidade.
Os produtos químicos podem ser usados para controlar um atuador de temperatura, alterando o tamanho, a fase ou a pressão de vapor, e alguns produtos químicos se expandem e se contraem com as mudanças de temperatura. Quando selado em tubos com um pistão em uma extremidade, alterações na temperatura podem fazer com que o pistão se mova e ative um interruptor. Uma mudança de fase refere-se a um produto químico que muda de sólido para líquido ou líquido para gás. Os termostatos do veículo usados para controle de temperatura do motor usam um lacre de cera que se torna líquido à medida que o motor aquece, abrindo uma válvula que permite a circulação do líquido de arrefecimento do motor. Isso se tornará sólido quando o motor esfriar.
A pressão de vapor pode ser usada para controle de temperatura de duas maneiras. Um tipo de atuador de temperatura mede a pressão de vapor de um solvente selado em um tubo e conectado a um tanque ou tubo de processo químico. À medida que a temperatura aumenta, a pressão do vapor do solvente também aumenta e pode ativar um interruptor.
Um segundo tipo de atuador de vapor é um controlador de hidreto metálico. Os hidretos metálicos contêm moléculas de hidrogênio que se tornam gás hidrogênio à medida que as temperaturas aumentam. A pressão crescente do gás hidrogênio pode empurrar contra um pistão e ser usada como atuador de temperatura. Os sistemas de extintores de incêndio podem usar esses dispositivos para abrir e fechar as cabeças dos aspersores para controle da água. Uma vez apagado o fogo, o gás hidrogênio retorna ao metal, a pressão do gás cai e a cabeça do aspersor fecha.
Os controles eletrônicos de temperatura começaram a substituir dispositivos mecânicos no final do século XX. Dispositivos chamados termistores, que são controladores sensíveis à temperatura e sem partes móveis, podem ser fabricados para fornecer um controle estreito da faixa de temperatura. Os termistores podem ser conectados aos circuitos de controle que ligam e desligam os sistemas de aquecimento ou resfriamento e são usados em muitos termostatos digitais.