Un thermostat est un appareil simple que l'on trouve dans le système de refroidissement d'une voiture, dans divers appareils ménagers ou climatiques, ainsi que dans les systèmes d'automatisation de la production industrielle.
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Qu'est-ce qu'un thermostat
Un thermostat est un dispositif mécanique discret qui, lorsqu'il atteint une température de consigne prédéterminée, change son état ou l'état de ses contacts électriques.
Ces contacts, par exemple, peuvent être utilisés dans des circuits de relais, démarrer ou arrêter diverses unités, ou transmettre des informations sur l'atteinte de la température au système d'automatisation APCS. Le mot lui-même vient de deux mots grecs : "θερµο-", qui signifie chaleur et "στατός" - debout, immobile.
Contrairement aux capteurs de température analogiques tels que thermocouple ou Thermomètre à résistance, le thermostat n'affichera pas la vraie valeur de température à un certain moment. Sa tâche est uniquement de "travailler" à une valeur de température prédéfinie, c'est-à-dire de changer son état. Ensuite, selon le type de thermostat, les actions nécessaires à la régulation sont réalisées.
Les thermostats sont utilisés dans des appareils ou des systèmes qui chauffent ou refroidissent quelque chose à une température donnée. Par exemple, dans les réfrigérateurs, les appareils de chauffage, les systèmes de refroidissement des moteurs automobiles, les fours industriels, etc.
En quoi consiste un thermostat et quel est son principe de fonctionnement
La conception du thermostat et son principe de fonctionnement dépendent du type d'élément sensible utilisé. Il peut s'agir de plaques bimétalliques ou de capsules métalliques avec des tubes capillaires remplis de liquide ou de gaz.
Une plaque bimétallique est constituée de deux bandes métalliques dissemblables avec des coefficients de dilatation thermique différents, qui sont soudées ensemble. Lors du chauffage, l'une des plaques métalliques se dilate davantage, ce qui conduit, lorsque la température de consigne est atteinte, à sa flexion ou à son redressement.
En se déplaçant mécaniquement de cette manière, la plaque bimétallique peut fermer ou ouvrir des contacts électriques ou, par exemple, ouvrir une vanne de liquide de refroidissement.
Un autre type courant de thermostat est le capillaire.Son travail est basé sur la première loi de la thermodynamique, selon laquelle, lorsque la température dans un système thermodynamique change, il doit effectuer un travail mécanique jusqu'à ce qu'il atteigne un état d'équilibre.
Le thermostat capillaire comprend les éléments suivants :
- une capsule métallique contenant un fluide de travail (par exemple, du glycol) ;
- un tube capillaire reliant le capteur à l'unité de commande du thermostat ;
- une unité de commande ou un relais électromécanique, avec lequel la consigne de température est réglée.
Lorsque la capsule métallique est chauffée, le volume de son contenu change, ce qui, à travers le tube capillaire, appuie sur la membrane relais et lorsque la température spécifiée est atteinte, ses contacts se ferment ou s'ouvrent.
Pour tous les types de thermostats, la température est réglée mécaniquement en tournant la vis de réglage, ou elle est fixée de manière rigide par le fabricant à une certaine température.
Le but du thermostat
Comme mentionné ci-dessus, la tâche principale du thermostat est de contrôler le régime de température. Le champ d'utilisation des thermostats est très large : du fer à repasser dans un petit appartement aux énormes fours dans les installations industrielles. Ils sont utilisés dans divers équipements, systèmes de chauffage, climatiseurs et appareils électroménagers.
Le thermostat rend leur utilisation sûre et en même temps confortable, car le contrôle de la température s'effectue automatiquement.
Les thermostats peuvent être déjà intégrés ou utilisés en plus, par exemple, dans les mélangeurs d'eau, pour régler le fonctionnement des chaudières à gaz ou du chauffage le genre.
Le thermostat de la voiture est un composant obligatoire du système de refroidissement du moteur.Il aide à maintenir la température requise sans surchauffe.
Espèces et types
Les thermostats peuvent être divisés en fonction de la plage de température de fonctionnement :
- Appareils fonctionnant à des températures élevées de +300 à 1200 °C.
- Thermostats de niveau moyen : -60 à 500 °C.
- Avec la plage de température la plus basse (cryostats): moins de -60 °С. Ils fonctionnent avec des sources de froid supplémentaires.
De plus, les thermostats sont classés en fonction de la stabilité et de la précision de fonctionnement. Ils se caractérisent par l'écart par rapport à la température de consigne :
- 5 - 10 ° C - le pire indicateur du thermostat.
- 1 - 2 ° С - pour un thermostat à air, c'est un bon indicateur, mais pour un liquide, c'est médiocre.
- 0,1 ° C - excellent pour l'air, moyen - pour le liquide.
- 0,01 °C - pas réalisable pour un thermostat à air, bon pour un thermostat à liquide de conception spéciale.
- 0,001 °C - cet indicateur ne peut être atteint que dans les thermostats métrologiques à liquide.
Comment tester le thermostat
Pour tester le thermostat, la méthode suivante peut être utilisée: lorsque le réglage de la température est modifié, des clics caractéristiques doivent être entendus lorsque la valeur de la température est égale à la température ambiante - les contacts se ferment et s'ouvrent.
Si le thermostat est amovible, alors vous pouvez essayer de chauffer son élément sensible et vérifier le fonctionnement.
Si, par exemple, nous considérons le thermostat dans le four, alors en réglant une certaine température, après réchauffage, vous pouvez observer la flamme du brûleur: si elle a diminué et reste au même niveau, alors tout est en ordre.La précision du résultat obtenu peut être obtenue à l'aide d'un thermomètre.
Le bon fonctionnement de la consigne du thermostat peut se faire à l'aide d'un thermomètre ou multimètre avec thermocouple. Cette méthode convient, par exemple, pour une machine à laver. Un testeur aidera également, qui, en se connectant aux contacts du thermostat, montrera leur fermeture et leur ouverture.
Qu'est-ce qui pourrait être un problème de thermostat ?
Les principaux problèmes de cet appareil de toutes sortes sont les contacts constamment fermés ou ouverts, quelle que soit la température. Un autre des dysfonctionnements est une erreur importante, c'est-à-dire un écart entre les indicateurs de température donnés.
Thermostat vs thermostat - quelle est la différence ?
Les contrôleurs de température sont un concept plus vaste. Les thermostats en font partie.
Les thermostats modernes ont des entrées analogiques provenant de capteurs, avec la possibilité d'afficher la température mesurée sur l'écran, et des sorties analogiques et discrètes pour le contrôle de processus. Ils ont la capacité d'enregistrer les paramètres mesurés en mémoire et d'afficher un graphique du processus de régulation.
La tâche du thermostat est beaucoup plus simple - commuter les contacts à la valeur de température définie.
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