Термометърът на котела е устройство, което има опростен и в същото време надежден дизайн. Ако при закупуване на модерни котли термометърът вече е включен, тогава за стари ще трябва да го закупите допълнително.
Термометърът, понякога температурен сензор, има две функции:
- Показва показанията на работната температура на топлоносителя вътре в котела или отоплителната система. Благодарение на това собственикът на отоплителната система определя стабилността на котела и, ако е необходимо, променя режима на работа. Например, ако термометърът показва спад на нивото на температурата, това показва неизправност в отоплителната система и се изключва, за да се открият причините;
- Съвременните котли разчитат в работата си на автоматизацията, а тя разчита на работата на измервателни сензори, включително сензор за температура. Благодарение на добре координираното взаимодействие между автоматиката и сензорите, не е необходимо постоянно да ходите до котела и да го регулирате, за да осигурите желания температурен режим.
Има два вида термометри: потопяеми и дистанционни.
Термометър, инсталиран в отоплителната система
Имерсионни термометри
Проектиран да чете информация за температурата на топлоносителя. Те се инсталират на някои сегменти на системата или на самите котли. В зависимост от работния материал се разграничават биметални и алкохолни устройства.
- Биметални... Термометър от този тип се състои от метална плоча, за производството на която са използвани два различни метала, и индикаторна стрелка със скала. Работата се основава на разликата в коефициентите на термично линейно разширение, поради което при подаване на топлина един от металите се деформира и упражнява натиск върху стрелката на индикатора, което ще покаже температурната стойност на скалата.
Въпреки опростената схема на работа и опростения дизайн, този тип термометър осигурява точни показания.
Единственият им недостатък е инерцията. Ако температурата на топлоносителя вътре в котела или в системата се промени рязко, тя няма да стане известна веднага, но след кратък период от време.
Биметален термометър
Биметалните термометри от своя страна са разделени на аксиални и радиални. Разликата между тези два вида продукти е позицията на оста на циферблата. Оста на радиалния термометър е успоредна на сензора, а тази на аксиалния термометър е перпендикулярна.
Най-надеждните устройства идват от Watts, Dani и Introll.
- Алкохол... Този тип термометри представлява съд, изработен от топлоизолационен материал със степенна скала, който се отпечатва на повърхността. Принципът на действие е невъзможно прост. При нагряване алкохол или алкохолна течност се разширява и се движи през съда по скалата. Нивото на алкохол показва текущата температура на топлоносителя вътре в котела.
Малко са разликите между този тип термометри и конвенционалните термометри, а оттам и малък недостатък при работата с него - визуално неудобство при отчитане.
И тук най-надеждните устройства се произвеждат от Watts.
Прочетете първо ръководството за потребителя, преди да инсталирате потапящия термометър. От него ще научите горната граница на температурните стойности на продукта, размерите, които са необходими за свързване, препоръки от производителя относно експлоатацията.
Алкохолен термометър
Видове устройства за измерване на температурата
Термичните устройства могат да бъдат класифицирани според редица важни критерии, включително начина на предаване на информацията, местоположението и условията на инсталиране и алгоритъма за четене.
По метода на предаване на информация
Според метода, използван за предаване на информация, сензорите се разделят на две широки категории:
- кабелни устройства;
- безжични сензори.
Първоначално всички такива устройства бяха оборудвани с проводници, през които температурните сензори се свързваха към контролния блок, предавайки информация към него. Въпреки че сега такива устройства са заменили безжичните аналози, те все още често се използват с прости вериги.
Освен това жичните сензори са по-точни и надеждни.
За да се осигури последователната работа на жичен сензор, използван в композитно устройство, препоръчително е да се комбинира с оборудване, произведено от същия производител.
В днешно време широко разпространени са безжичните устройства, които най-често предават информация с помощта на предавател и приемник на радиовълни. Такива устройства могат да бъдат инсталирани почти навсякъде, включително отделна стая или открито.
Важни характеристики на такива температурни сензори са:
- наличието на батерия;
- грешка в измерването;
- разстояние за предаване на сигнала.
Безжичните / кабелните устройства могат напълно да се заменят, но има някои особености в тяхното функциониране.
По място и начин на поставяне
В точката на закрепване такива устройства са разделени на следните типове:
- режийни, прикрепени към отоплителния кръг;
- потопяем, в контакт с охлаждащата течност;
- стая, разположена в жилищно или офис пространство;
- външни, които се намират отвън.
В някои устройства могат да се използват едновременно няколко вида сензори за наблюдение на температурата.
По механизма на отчитане
По начина на демонстриране на информация устройствата могат да бъдат:
- биметални;
- алкохол.
Първата версия предполага използването на две плочи, изработени от различни метали, както и показалец. С повишаване на температурата един от елементите се деформира, създавайки натиск върху показалеца. Показанията на такива устройства се отличават с добра точност, но големият им недостатък е инерцията.
Биметални и алкохолни термостати често се инсталират на отоплително оборудване като котли. Те ви позволяват да проследявате отоплението, надвишаването на което може да доведе до фатални последици.
Сензорите, базирани на употребата на алкохол, са почти напълно лишени от този недостатък. В този случай разтвор, съдържащ алкохол, се излива в херметически затворена колба, която при нагряване се разширява. Дизайнът е доста елементарен, надежден, но не особено удобен за наблюдение.
Дистанционни сензори
Те се поставят извън отоплителната система. Въпреки това те са свързани или директно към котела, или към програмист, който отговаря за регулирането на параметрите на системата. Напоследък безжичните сензори придобиха популярност. С помощта на спомагателна електроника те предават показанията на температурата на топлоносителя към автоматиката, така че да бъдат инсталирани на мястото, където е удобно.
В прости схеми е разумно да се инсталират температурни сензори, които предават сигнал към управляващото устройство чрез електрически проводници. Поради това вероятността от повреда на предаването или загуба на данни е значително намалена в сравнение с безжичните модели.
Заключения и полезно видео по темата
Видеото по-долу описва подробно как да инсталирате термични устройства на отоплителен котел:
Различава ли се инсталирането на сензори на захранващите и връщащите тръби:
Температурните сензори се използват широко както в различни индустрии, така и за битови цели. Голям асортимент от такива устройства, които се основават на различни принципи на работа, ви позволява да изберете най-добрия вариант за решаване на определен проблем.
В къщите и апартаментите такива устройства най-често се използват за поддържане на комфортна температура в помещенията, както и за регулиране на отоплителни системи - батерии, подово отопление.
Имате ли какво да добавите или имате въпроси относно избора и инсталирането на температурен сензор? Можете да оставяте коментари за публикацията, да участвате в дискусии и да споделяте собствен опит от използването на такива устройства. Формата за контакт е в долния блок.
Термометърът на котела е устройство, което има опростен и в същото време надежден дизайн. Ако при закупуване на модерни котли термометърът вече е включен, тогава за стари ще трябва да го закупите допълнително.
Термометърът, понякога температурен сензор, има две функции:
- Показва показанията на работната температура на топлоносителя вътре в котела или отоплителната система. Благодарение на това собственикът на отоплителната система определя стабилността на котела и, ако е необходимо, променя режима на работа. Например, ако термометърът показва спад на нивото на температурата, това показва неизправност в отоплителната система и се изключва, за да се открият причините;
- Съвременните котли разчитат в работата си на автоматизацията, а тя разчита на работата на измервателни сензори, включително сензор за температура. Благодарение на добре координираното взаимодействие между автоматиката и сензорите, не е необходимо постоянно да ходите до котела и да го регулирате, за да осигурите желания температурен режим.
Има два вида термометри: потопяеми и дистанционни.
Термометър, инсталиран в отоплителната система
Какво да вземете предвид при избора
Работните параметри на отоплителната система влияят върху избора на подходящ термометър. Обърнете внимание на следното:
- Работен обхват на измерванията... Влияе на точността на показанията. Температурен датчик, който има неправилно избрана горна граница на показанията, ще покаже данните с грешка или ще спре да работи напълно;
- Метод на свързване... Когато се изисква да се определи нивото на нагряване на топлоносителя с минимална грешка, изберете измежду тези модели термометри, които са потопени в средата на топлоносителя. Монтажът им се извършва само в самата отоплителна система или върху котела;
- Метод на четене... Методът на измерване влияе върху скоростта на привеждане на показанията на устройството до реалното ниво (с други думи, инерцията), външния вид и вида на индикатора.
Дистанционен температурен сензор
Когато избирате измежду потапящи термометри, не забравяйте да вземете предвид дължината на кладенеца, която е от 120 до 160 мм. И когато избирате сред безжични сензори, обърнете внимание на обхвата на предаване на сигнала, грешката в измерването и възможността за автономна работа от батерии.
Различни видове температурни сензори
За отчитане на температурните показания се използват устройства с различен принцип на работа. Сред най-популярните са изброените по-долу устройства.
Термодвойки: Точно четене - Трудност при тълкуване
Подобно устройство се състои от два проводника, споени един с друг, изработени от различни метали. Температурната разлика, която възниква между горещия и студения край, служи като източник на електрически ток от 40-60 μV (индикаторът зависи от материала на термодвойката).
Най-често за производството на термодвойки се използват следните комбинации от метали и сплави: хром-алуминий, желязо-костантан, желязо-никел, никел-хром и други.
Термодвойката се счита за високоточен температурен сензор, но е трудно да се получат точни показания. За да направите това, трябва да откриете електромоторната сила (EMF), като използвате температурната разлика на устройството.
За да бъде резултатът коректен, е важно да се компенсира температурата на студено съединение, като се използва например хардуерен метод, при който втората термодвойка се поставя в среда с предварително определена температура.
Методът за софтуерна компенсация включва поставяне на друг температурен датчик в изокамера заедно със студени кръстовища, което ви позволява да контролирате температурата с определена точност.
Определени трудности са причинени от процеса на четене на данни от термодвойка поради тяхната нелинейност. За правилно отчитане в GOST R са въведени полиномиални коефициенти, които позволяват преобразуване на ЕМП в температура, както и извършване на обратни операции.
Друг проблем е, че показанията се отчитат в микроволта, които не могат да бъдат преобразувани с широко достъпни цифрови инструменти. За да се използва термодвойка в проектите, е необходимо да се осигурят точни, многоцифрени преобразуватели с минимални нива на шум.
Термистори: лесни и прости
Измерването на температурата е много по-лесно с помощта на термистори, които се основават на принципа на зависимост на съпротивлението на материалите от околната температура. Такива тела, например от платина, имат важни предимства като висока точност и линейност.
Основният проблем на такива температурни сензори може да се счита за изключително нисък температурен коефициент на съпротивление, но все пак е по-лесно точното му измерване, отколкото улавянето на стойности на ниско напрежение на термодвойките
Важна характеристика на резистора е неговото базово съпротивление при определена температура. Според GOST този показател се измерва при 0 ° C. В този случай се препоръчва да се използват редица стойности на съпротивление (Ohm), както и Tc - температурният коефициент.
Индикаторът Tx се изчислява по формулата:
Tcs = (Re - R0c) / (Te - T0c) * 1 / R0c,
Където:
- Re е съпротивлението при текущата температура;
- R0c - устойчивост при 0 ° С;
- Te е работната температура;
- T0c - 0 ° C.
GOST също изброява температурните коефициенти, предвидени за различни измервателни устройства, изработени от мед, никел, платина, и също така посочва полиномните коефициенти, използвани за изчисляване на температурата въз основа на текущите показатели на съпротивлението.
Термисторните сензори се използват широко в електронната и машиностроителната индустрия, поради точността на показанията, чувствителността и лекотата на използване.
Можете да измервате съпротивлението, като свържете устройството към веригата на източника на ток и измервате диференциалното напрежение. Индикаторите могат да се наблюдават с помощта на интегрални схеми, чийто аналогов изход е равен на подаваното напрежение.
Термичните сензори с подобни устройства могат безопасно да бъдат свързани към аналогово-цифров преобразувател, като го цифровизират с осем или десет битови ADC.
Цифров сензор за едновременни измервания
Цифровите температурни сензори също се използват широко, например модел DS18B20, чиято работа се извършва с помощта на микросхема с три изхода. Благодарение на това устройство е възможно да се измерват показанията на температурата едновременно от няколко сензора, работещи паралелно, докато грешката е само 0,5 ° C.
Популярен модел е комбинираният сензор за температура / влажност SHT1, който позволява измерване на топлина с точност от + 2 ° и влажност с грешка от +5. Самият производител обаче твърди, че има по-точни и икономични устройства.
Сред другите предимства на това устройство може да се отбележи и широк диапазон на работните температури (-55 + 125 ° С). Основният недостатък е бавната работа: за най-точните изчисления устройството изисква поне 750 ms.
Безконтактни ирометри (термокамери)
Действието на тези сензори за близост се основава на откриването на топлинно излъчване, излъчвано от тела. За характеризиране на това явление се използва количеството енергия, отделено за единица време от единична повърхност, което пада върху единица обхват на дължината на вълната.
Подобен критерий, отразяващ интензивността на едноцветното излъчване, се нарича спектрална светимост.
Има следните видове пирометри:
- радиация;
- яркост (оптична);
- цвят.
Радиация пирометри позволяват извършването на измервания в диапазона 20-25000 ° C, но за определяне на температурата е важно да се вземе предвид коефициентът на непълно излъчване, чиято ефективна стойност зависи от физическото състояние на тялото, неговия химичен състав и други фактори
Основният активен елемент на радиационния сензор е телескоп, вътре в който има батерия, състояща се от поредица термодвойки. Работните краища на тези устройства са разположени върху платинено покритие с венчелистче (+)
Яркост (оптични) пирометри предназначен за измерване на температури от 500-4000 ° C. Те осигуряват висока точност на измерване, но могат да изкривят показанията поради възможното поглъщане на радиация от тела от междинната среда, през която се извършват наблюденията.
Цветни пирометри, чието действие се основава на определянето на интензивността на излъчване при две дължини на вълните - за предпочитане в червената или синята част на спектъра, се използват за измервания в диапазона от 800 до 0 ° C.
Основното им предимство е, че непълнотата на лъчението не влияе на грешките в измерването. Освен това индикаторите не зависят от разстоянието до обекта.
Кварцови преобразуватели на температура (пиезоелектрични)
За да отчетете температурите в рамките на -80 + 250 ° C, можете да използвате кварцови преобразуватели (пиезоелектрични елементи), чийто принцип се основава на честотната зависимост на кварца от нагряването. В този случай функцията на преобразувателя се влияе от местоположението на разреза по кристалните оси.
Пиезоелектричните (кварцови) устройства се използват най-често в изследователска работа, тъй като такива устройства се характеризират с разширен обхват на измерване, надеждност и висока точност.
Пиезоелектричните сензори се отличават с фина чувствителност, висока разделителна способност и могат да работят надеждно дълго време. Такива устройства се използват широко при производството на цифрови термометри и се считат за едно от най-обещаващите устройства за бъдещи технологии.
Датчици за шумова (акустична) температура
Работата на такива устройства се осигурява чрез премахване на акустичната разлика в потенциала в зависимост от температурата на резистора.
Акустичните методи позволяват отчитане на температурата в затворени пространства и среди, където не е възможно директно измерване. Такива устройства са намерили приложение в медицината, подводните изследвания, както и в индустрията.
Методът за измерване с такива сензори е съвсем прост: необходимо е да се сравнят шумовете, произведени от два подобни елемента, единият от които е предварително известен, а другият при определена температура.
Акустичните температурни сензори са подходящи за измерване на диапазона от -270 - + 1100 ° C. В същото време сложността на процеса се крие в твърде ниското ниво на шум: звуците, излъчвани от усилвателя, понякога го заглушават.
NQR температурни сензори
Същността на работата на ядрените квадруполни резонансни термометри се състои в действието на градиента на полето, което се формира от кристалните решетки и момента на ядрото, показател, причинен от отклонението на заряда от симетрията на сферата.
В резултат на това явление възниква процесия от ядра: неговата честота зависи от градиента на решетъчното поле. Стойността на този показател също се влияе от температурата: повишаването му причинява спад в честотата на NQR.
Основният елемент на такива сензори е ампула с вещество, която се поставя в индуктивна намотка, свързана към веригата на генератора.
Предимството на устройствата е неограничена продължителност на измерване, надеждност и стабилна работа.Недостатъкът е нелинейността на измерванията, което налага използването на функцията за преобразуване.
Полупроводникови устройства
Категория устройства, която работи въз основа на промените в характеристиките на pn преход, причинени от излагане на температура. Напрежението на транзистора винаги е пропорционално на ефекта от температурата, което улеснява изчисляването на този фактор.
Предимствата на такива устройства са висока точност на данните, ниска цена, линейност на характеристиките в целия обхват на измерване. Удобно е да се монтират такива устройства директно върху полупроводникова основа, което ги прави идеални за микроелектроника.
Обемни преобразуватели за измерване на температурата
Такива устройства се основават на добре познатия принцип на разширяване и свиване на вещества, наблюдавани по време на нагряване или охлаждане. Такива сензори са доста практични. Те могат да се използват за определяне на температури в диапазона от -60 - + 400 ° C.
За възможност за визуално наблюдение на температурата, повечето от температурните сензори, разположени в помещенията, са оборудвани с дисплеи, на които се показват текущите стойности
Важно е да запомните, че измерванията на течности с такива устройства са ограничени от температурата на кипене и замръзване, а газовете - от преминаването им в течно състояние. Грешката в измерването, причинена от влиянието на околната среда за тези устройства, е доста малка: тя варира в диапазона от 1-5%.
Какво трябва да разберете преди покупката
Преди да закупите термометър, разберете няколко точки:
- Намерете място на барабана на котела за монтиране на термометъра и определете метода на монтиране. Уверете се, че избраното устройство отговаря на получените данни и че инсталацията е достъпна.
- Определете дали в системата е монтиран манометър. Ако не е в оригиналната опаковка, или го закупете отделно, или купете термометър с манометър в един случай.
- Определете необходимия диапазон на измерване на температурата. Не вземайте устройства с по-висока гранична температура от необходимото, тъй като при по-висока стойност на разделяне резултатът е голяма грешка. Това ще намали надеждността на закупеното устройство.
Проверка след покупка
Ако е било закупено потопяемо устройство от някоя от горепосочените компании, смело го инсталирайте на котела или в отоплителната система. Ако не, тогава първо го проверете за точност. За какво? Ниската точност на отчитанията, присъща на евтините продукти, ще доведе до неточно показване на реалната картина на работата на котела, до намаляване на ефективността и надеждността на работата.
Този процес на проверка е показан подробно във видеото:
Как да проверите? Вземете закупен термометър и сонда с външен шип за вода. Донесете закупения термометър и след това контролната сонда на открит огън за 10 секунди. Като се има предвид инертността на показанията, оставете малко време термометърът да покаже действителните показания на температурата. След това сравнете показанията на термометъра с контролния сензор. Колкото по-ниска е разликата, толкова по-точно е измерването и дисплеят на температурата.
Сензори за налягане като допълнение към термометрите
В диаграма на отоплителна система с принудителна циркулация сензорите за налягане показват нивото на разширяване на топлоносителя от нагряване. Поради тази причина специалистите препоръчват да се монтират уреди за измерване на налягането в отоплителната система заедно с термометри.
Външен вид на пружинния манометър
Ограничителната стойност на налягането е основният индикатор за манометрите и по никакъв начин не може да бъде по-ниска от максималното отчитане на налягането в системата. Както показва практиката, по-добре е да инсталирате устройства с максимално налягане от 6 MPa.
Сензорите за налягане са два вида: пружинно и електроконтактни.
Пролетно натоварено... Ролята на чувствителния елемент се играе от тръба с кръгло или овално напречно сечение.Когато се достави топлоносител, той се измества и от това стрелката на циферблата започва да се движи.
Видимите предимства на този тип сензори са висока експлоатационна надеждност и разумна цена.
Не са необходими специални умения за монтиране на този тип сензор.
Видеото ще ви разкаже за работата на сензора за минимално налягане:
Електрически контакт... Обновена версия на сензори от пружинен тип. В допълнение към стрелката, която показва основните показания, има и две допълнителни, те са настроени на долната и горната граница на налягането. Когато показалецът достигне едно от допълнителните показания, контактът се затваря и след това към управляващото устройство се изпраща електрически сигнал. Препоръчително е да инсталирате устройства от този тип само в автономни системи от големи обекти.
Сензор за електрическо контактно налягане
Както можете да видите, има избор между устройствата за наблюдение на работата на отоплителната система, който зависи от редица фактори, като например мястото на монтаж, работния обхват, точността на определяне на температурата или налягането на топлоносител. Не забравяйте: правилно избраното устройство ще ви позволи да контролирате точно работата на отоплителната система и да осигурите трайността на нейната работа.
Препоръки за самостоятелна инсталация
Такива устройства се използват широко за различни цели: те са оборудвани с радиатори, отоплителни котли и други домакински уреди.
Преди да започнете инсталацията, трябва внимателно да прочетете инструкциите: тя посочва не само характеристиките на инсталацията (например размери за свързване към разклонителна тръба), но и правилата за работа, както и температурните граници, за които измервателно устройство е подходящо.
Също така е необходимо да се вземе предвид размерът на ръкава, който може да варира между 120-160 мм.
Помислете за двата най-чести случая на инсталиране на термодатчик.
Свързване на устройството към радиатора
Не е необходимо да оборудвате всички отоплителни устройства с термостат. Според регламента сензорите се инсталират на батерия, ако общият й капацитет надвишава 50% от топлината, генерирана от подобни системи. Ако в стаята има два нагревателя, тогава термостатът е инсталиран само на един с по-висока номинална мощност.
Клапанът на устройството е инсталиран на захранващия тръбопровод в точката, където радиаторът е свързан към отоплителната мрежа. Ако е невъзможно да го вмъкнете в съществуваща верига, трябва да демонтирате захранващата линия, което може да причини някои трудности.
За да се извърши тази манипулация, е необходимо да се използва инструмент за рязане на тръби, докато инсталирането на термичната глава се извършва лесно без специално оборудване. Веднага след като сензорът е монтиран, е достатъчно да подравните маркировките, направени върху тялото и устройството, след което главата се фиксира чрез плавно натискане на ръката.
Монтаж на сензор за температура на въздуха
Такова устройство е инсталирано в най-студения хол без течения (в залата, кухнята или котелното помещението му е нежелателно, тъй като може да причини смущения в работата на системата).
Когато избирате място, трябва да се уверите, че слънчевите лъчи не попадат върху устройството, наблизо не трябва да има отоплителни устройства (нагреватели, радиатори, тръби).
Устройството се свързва съгласно инструкциите в техническия паспорт, като се използват клемите или кабелът, включени в комплекта.
Ако е необходимо да се следи температурата, температурният сензор в „топъл под“ може да бъде разположен в дълбочината на бетонната замазка. В този случай за защита можете да използвате гофрирана тръба, която има един затворен край и наклонен завой.
Последната функция позволява, ако е необходимо, да премахнете счупеното устройство и да го замените с ново.
Устройството е монтирано както следва:
- В стената е подредена вдлъбнатина за закрепване на монтираното устройство.
- Предната част се отстранява от температурния сензор, след което устройството се инсталира в подготвената зона.
- Освен това нагревателният кабел е свързан към контактите, докато клемите са свързани към сензорите.
Последната стъпка е да свържете захранващия кабел и да поставите предния панел на място.
Схемата на свързване на термостат за отоплителен котел е описана подробно в тази статия.
Ако устройството, за функционалността на което се изисква вътрешната връзка на сензорите, има сложен дизайн, по-добре е да се свържете със специалист.
