Releu termic

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 16 martie 2021; verificările necesită 4 modificări .

Releu termic (ing. releu termic ) - un releu care răspunde la modificările cantităților termice ( temperatura , fluxul de căldură etc.).

Există relee termice bazate pe principii de funcționare mecanice, electrice, optice și acustice.

Releele termice bazate pe un principiu mecanic folosesc fie expansiune liniară sau volumetrică, fie tranziția substanțelor de la un solid la un lichid sau de la o stare lichidă la o stare gazoasă , sau o modificare a densității sau vâscozității gazelor. Releele termice care utilizează expansiune liniară constau din două tije (sau un tub și o tijă interioară) realizate din materiale cu coeficient de temperatură de dilatare liniară diferit . Diferența de alungire a tijelor (sau tubului și tijei) este mărită de pârghia 4, care acţionează contactul mobil al grupului de contact 2 (vezi Fig.)

Sunt răspândite releele termice bimetalice , în care o placă formată din două straturi de metal cu coeficienți de dilatare liniară diferiți, și fixată la un capăt, se îndoaie cu capătul liber către metalul cu un coeficient de dilatare liniară mai mic . Capătul liber al plăcii este conectat la un contact mobil, care închide circuitul electric la o temperatură dată. Se folosesc o grămadă de metale diferite: alamă-invar, oțel-invar etc. O placă bimetală este realizată cel mai adesea sub forma unei plăci plate și, uneori, sub forma unei spirale plate sau elicoidale.


Releele termice care utilizează expansiune volumetrică au un rezervor ( fiolă ) umplut cu lichid (de exemplu, mercur ) sau gaz. Mercurul , în expansiune, se ridică printr-un tub conectat la fiolă, ajunge la un contact fix lipit în tub la o temperatură dată și închide circuitul controlat. Când gazul este încălzit de elementul de încălzire din rezervor, mercurul este forțat să iasă și deschide contactele.


În releele termice care folosesc trecerea substanțelor (de obicei metale) de la o stare solidă la una lichidă, capătul unei tije cu lamă, sub acțiunea unui arc, este introdus într-un anumit volum al unei substanțe fuzibile. Când temperatura din cameră crește până la punctul de topire al substanței, arcul scoate (sau întoarce) tija și închide contactul.

În releele termice care utilizează trecerea de la substanțele lichide la cele gazoase, există un cilindru umplut cu un lichid volatil (de exemplu, clorură de etil - pentru temperaturi de la 40 ° la 160 ° C și clorură de metil - de la 0 ° la 150 ° C) și tub capilar conectat (până la 10 m lungime) cu un element manometric (cutie cu diafragmă sau burduf). Tubul capilar este umplut cu un lichid de transfer cu evaporare scăzută și slab compresibil - un amestec de glicerină, alcool etilic și apă sau glicol și alcool de vin. Când temperatura cilindrului crește, lichidul conținut în acesta, evaporându-se, determină o creștere a presiunii vaporilor, care este transferată în burduf prin lichidul care umple tubul capilar. Acesta din urmă se mișcă și astfel acționează asupra contactului cu mercur.

Releele termice, folosind dependența densității gazului de temperatură, constau într-o pompă mică care aspiră o cantitate constantă de aer pe unitatea de timp printr-o constricție situată într-un loc în care temperatura este controlată. Modificarea căderii de presiune după constricție este proporțională cu temperatura controlată.

Releele termice care folosesc principii optice sunt folosite pentru a măsura temperatura corpurilor în mișcare sau temperaturi foarte ridicate. Fluxul de energie care intră în organul de percepție termică este proporțional cu unde este temperatura corpului controlat, este temperatura elementului de percepție. În cazul unui organ de percepție optic, fie se folosește întregul spectru de radiație incident asupra organului de percepție, fie doar o parte din acesta, trecută printr-un filtru de lumină adecvat.

Releele termice bazate pe principii electrice folosesc o modificare a rezistivității materialelor conductoare sau semiconductoare, o modificare a constantei dielectrice sau a permeabilității magnetice sau termoEMF în funcție de schimbările de temperatură.

Releele termice care funcționează la o modificare a rezistivității au o rezistență conductor sau semiconductor (rezistență termică, termistor), de obicei inclusă ca braț al unui circuit diferențial sau punte.

Uneori se folosește neliniaritatea caracteristicilor curent-tensiune ale rezistențelor termice semiconductoare (termistoare), ceea ce determină o schimbare bruscă a curentului (efectul de releu) în circuitul în care este inclusă rezistența semiconductoarelor.

Releele termice bazate pe o modificare a constantei dielectrice au un condensator cu un dielectric care își modifică brusc constanta dielectrică atunci când temperatura se schimbă în limitele specificate. Condensatorul este conectat la circuitul de curent alternativ în serie cu sarcina sau la circuitul generatorului de oscilații electrice. Când temperatura setată este atinsă, există o schimbare bruscă a curentului în circuitul de sarcină sau o întrerupere a oscilațiilor generatorului.

Releele termice care funcționează pe o modificare a permeabilității magnetice au un miez format dintr-un aliaj feromagnetic, al cărui punct Curie corespunde (sau este aproape de) valoarea setată a temperaturii de răspuns. Înfășurarea miezului este conectată la circuitul de curent alternativ în serie cu sarcina sau la circuitul generatorului de oscilații electrice. Când temperatura setată este atinsă în circuitul de sarcină, sarcina se modifică brusc sau oscilațiile generatorului sunt întrerupte.

Releele termice care folosesc modificarea valorii termoEMF în funcție de temperatura joncțiunii fierbinți ale termocuplului constau dintr-un termocuplu și un releu electric foarte sensibil care se declanșează atunci când temperatura (și, în consecință, thermoEMF) atinge o valoare predeterminată. Pentru a amplifica EMF furnizat unui releu electric, un amplificator DC sau AC (cu pre-modulație și demodulare ulterioară) curent, termocupluri din materiale semiconductoare sau o joncțiune fierbinte sunt plasate într-un câmp magnetic.

Releele termice care folosesc principii acustice nu și-au găsit aplicație în industrie.

Literatură

Link -uri