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.

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