Hőrelé

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. március 16-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

Hőrelé (angol termikus relé ) - olyan relé, amely reagál a hőmennyiségek változásaira ( hőmérséklet , hőáramlás stb.).

Léteznek mechanikus, elektromos, optikai és akusztikai elven működő hőrelék.

A mechanikai elven működő hőrelék lineáris vagy térfogati tágulást, vagy anyagok szilárd halmazállapotból folyékony vagy folyékony halmazállapotúvá történő átmenetét , vagy a gázok sűrűségének vagy viszkozitásának megváltoztatását alkalmazzák . A lineáris tágulást alkalmazó hőrelék két rúdból (vagy egy csőből és egy belső rúdból) állnak, amelyek különböző lineáris tágulási hőmérsékleti együtthatóval rendelkeznek . A rudak (vagy cső és rúd) nyúlási különbségét a 4-es kar növeli, amely a 2-es érintkezőcsoport mozgóérintkezőjét működteti (lásd az ábrát).

Széles körben elterjedtek a bimetál hőrelék , amelyekben az egyik végén rögzített, két különböző lineáris tágulási együtthatójú fémrétegből álló lemez szabad végével az alacsonyabb lineáris tágulási együtthatójú fém felé hajlik . A lemez szabad vége egy mozgó érintkezőhöz van kötve, amely adott hőmérsékleten lezárja az elektromos áramkört. Egy csomó különböző fémet használnak: sárgaréz-invar, acél-invar stb. A bimetál lemezt leggyakrabban lapos lemez, néha lapos vagy spirál alakú spirál formájában készítik.


A térfogati tágulást alkalmazó hőreléknek folyadékkal (pl . higannyal ) vagy gázzal töltött tartálya ( ampullája) van. A táguló higany az ampullához csatlakoztatott csövön keresztül felemelkedik, adott hőmérsékleten eléri a csőbe forrasztott rögzített érintkezőt, és lezárja a szabályozott áramkört. Amikor a gázt a tartályban lévő fűtőelem felmelegíti, a higany kiszorul, és kinyitja az érintkezőket.


Az anyagok (általában fémek) szilárd halmazállapotból folyékony halmazállapotba történő átmenetét használó hőrelékben a rúd pengével ellátott végét egy rugó hatására egy bizonyos térfogatú olvadó anyagba helyezik. Amikor a kamrában a hőmérséklet az anyag olvadáspontjára emelkedik, a rugó kihúzza (vagy elfordítja) a rudat, és lezárja az érintkezést.

A folyékony halmazállapotú anyagokra való átmenetet használó hőrelékben illékony folyadékkal (például etil-klorid - 40 ° C és 160 ° C közötti hőmérsékletre és metil-klorid - 0 ° C és 150 ° C közötti hőmérsékletre) töltött henger van. és csatlakoztatott kapilláriscső (maximum 10 m hosszú) manometrikus elemmel (membrándoboz vagy harmonika). A kapilláris cső alacsony párolgású és alacsony összenyomódású transzfer folyadékkal van megtöltve - glicerin, etil-alkohol és víz vagy glikol és boralkohol keverékével. Amikor a henger hőmérséklete emelkedik, a benne lévő folyadék elpárologva gőznyomásnövekedést okoz, amely a kapilláris csövet kitöltő folyadékon keresztül a fújtatóba kerül. Ez utóbbi mozog, és így hat a higanyérintkezőre.

A hőrelék a gázsűrűség hőmérséklettől való függését alkalmazva egy kis szivattyúból állnak, amely egységnyi idő alatt állandó mennyiségű levegőt szív be egy olyan szűkületen keresztül, amely a hőmérséklet szabályozásának helyén van. A szűkítés utáni nyomásesés változása arányos a szabályozott hőmérséklettel.

Az optikai elveket alkalmazó hőrelék mozgó testek vagy nagyon magas hőmérsékletek mérésére szolgálnak. A hőérzékelő szervbe belépő energiaáramlás arányos azzal, hogy hol van a szabályozott test hőmérséklete , hol van az érzékelő elem hőmérséklete. Optikai észlelő szerv esetén vagy az észlelő szervre eső teljes sugárzási spektrumot használjuk fel, vagy annak csak egy részét engedjük át megfelelő fényszűrőn.

Az elektromos elven működő hőrelék a vezető- vagy félvezető anyagok ellenállásának változását, a dielektromos állandó vagy a mágneses permeabilitás vagy a hő-EMF változását alkalmazzák a hőmérséklet változásától függően.

Az ellenállás-változással működő hőrelék vezető- vagy félvezető ellenállással (hőellenállással, termisztorral) rendelkeznek, általában differenciál- vagy hídáramkör karjaként szerepelnek.

Néha a félvezető hőellenállások (termisztorok) áram-feszültség jellemzőinek nemlinearitása használatos, ami hirtelen áramváltozást okoz (relé hatás) abban az áramkörben, amelyben a félvezető ellenállás szerepel.

A dielektromos állandó változásán alapuló hőrelék olyan dielektrikummal rendelkeznek, amely élesen megváltoztatja dielektromos állandóját, ha a hőmérséklet meghatározott határokon belül változik. A kondenzátor a váltakozó áramú áramkörre sorba van kötve a terheléssel vagy az elektromos rezgésgenerátor áramkörével. A beállított hőmérséklet elérésekor éles változás következik be a terhelési áramkörben, vagy megszakad a generátor rezgése.

A mágneses permeabilitás változásán működő hőrelék ferromágneses ötvözetből készült maggal rendelkeznek, amelynek Curie-pontja megfelel (vagy közel van) a válaszhőmérséklet beállított értékéhez. A mag tekercs a váltakozó áramú áramkörhöz a terheléssel sorba van kötve vagy az elektromos rezgésgenerátor áramköréhez. Amikor a terhelési körben elérik a beállított hőmérsékletet, a terhelés élesen megváltozik, vagy a generátor rezgései megszakadnak.

Azok a hőrelék, amelyek a hőelem forró csatlakozásának hőmérsékletétől függő termoEMF-érték változást használják, egy hőelemből és egy rendkívül érzékeny elektromos reléből állnak, amely akkor aktiválódik, amikor a hőmérséklet (és ennek következtében a thermoEMF) elér egy előre meghatározott értéket. Az elektromos reléhez táplált EMF erősítéséhez egy egyenáramú vagy váltakozó áramú erősítőt (előmodulációval és utólagos demodulációval) áramot, félvezető anyagokból készült hőelemeket vagy forró csomópontot helyeznek mágneses mezőbe.

Az akusztikai elven működő hőrelék nem találtak alkalmazást az iparban.

Irodalom

Linkek