يعد التحكم في درجة الحرارة أمرًا بالغ الأهمية في أنظمة التحكم في الأجهزة الصناعية والأتمتة. مع استمرار زيادة كثافة طاقة المعدات ، أصبحت مخاطر السلامة الناتجة عن تراكم الحرارة أكثر وضوحًا. من أجل منع التالف أو التسبب في حوادث السلامة بسبب ارتفاع درجة الحرارة ، يتم تثبيت جهاز يسمى واقي تبديل درجة الحرارة في العديد من الأنظمة.
1. ما هو واقي تبديل درجة الحرارة؟
يعد واقي مفتاح درجة الحرارة عنصر أمان يقوم تلقائيًا بفصل أو يغلق بناءً على استشعار درجة الحرارة. إنه يحتوي على شريط ثنائي المعدن ، أو الثرمستور ، أو التتابع الحراري أو المواد الحساسة للحرارة. عندما تتجاوز درجة حرارة الجهاز قيمة الإعداد المسبق ، سيقوم الحامي تلقائيًا بقطع الدائرة أو يرسل إشارة إنذار لمنع الجهاز من الاستمرار في التسخين ، ولعب دور في حماية المكونات الأساسية مثل المحركات ولوحات الدوائر والمحولات وعناصر التدفئة الكهربائية.
2. كيف تكتشف وتغيرات درجة الحرارة والاستجابة لها؟
عادة ما تعتمد واقيات مفتاح درجة الحرارة على المبدأين التاليين:
1. مبدأ الشريط الثنائي المعبئ (الشريط الثنائي المعادن)
هذه هي أكثر تقنية التحكم في درجة الحرارة الميكانيكية شيوعًا. يتكون الشريط الثنائي المعادن من مادة معدنية مع معاملات تمدد مختلفة. في درجة الحرارة العادية ، يكون في حالة مستقرة من الإغلاق أو الانفصال. عندما ترتفع درجة الحرارة إلى النقطة المحددة ، تتوسع المعادن بشكل غير متسق ، مما تسبب في الانحناء الجسدي للشريط الجسدي ، وبالتالي يقود عمل التبديل (مثل فصل الدائرة).
المزايا: بنية بسيطة ، استجابة موثوقة ، ولا حاجة إلى إمدادات طاقة إضافية.
2. مبدأ مواد الثرمستور أو الثرمستور (فيلم NTC/PTC/الrmistor)
غالبًا ما تستخدم حماة درجة الحرارة الإلكترونية الثرمستورات NTC (معامل درجة الحرارة السلبية) أو PTC (معامل درجة الحرارة الإيجابية) ، أو مواد الفيلم الحساسة للحرارة. عندما ترتفع درجة الحرارة ، ستتغير قيمة مقاومة هذه المكونات بشكل كبير ، مما يؤدي إلى دائرة التتابع أو التحكم للاستجابة ، مما يؤدي إلى تشغيل الطاقة أو الحد الحالي أو المنبه.
المزايا: دقة التحكم العالية ، قابلية ضبط قوية ، مناسبة للأنظمة الإلكترونية الحديثة.
3. آلية محددة لمنع ارتفاع درجة الحرارة
تكون عملية واقي تبديل درجة الحرارة لمنع المعدات من ارتفاع درجة الحرارة تقريبًا على النحو التالي:
مراقبة درجة الحرارة في الوقت الفعلي: الحماة المثبتة في أجزاء التدفئة مثل المحركات ووحدات الطاقة والسخانات ، وما إلى ذلك ستشعر باستمرار بدرجة حرارة السطح أو المحيط ؛
الوصول إلى درجة الحرارة الحرجة: بمجرد أن تتجاوز درجة الحرارة قيمة المحددة (مثل 80 ℃ ، 105 ℃ ، 130 ℃ ، إلخ) ، سيعمل الحامي على الفور ؛
قطع الطاقة أو إرسال إشارة: افصل جهات الاتصال ميكانيكياً ، والتحكم إلكترونيًا في التتابع أو لوحة التحكم لتحقيق الطاقة أو إخراج إشارة إنذار ؛
حماية سلامة المعدات: تتم مقاطعة الدائرة ، وتتوقف الجهاز عن الجري ، ولم يعد مصدر الحرارة يستمر في تسخينه ، وتجنب مخاطر الإرهاق أو الحرائق بشكل فعال ؛
حالة الاسترداد (اختياري): سيتم إعادة تعيين بعض الحماة تلقائيًا بعد انخفاض درجة الحرارة إلى قيمة آمنة ، ويجب إعادة تعيين بعضها يدويًا.
4. مناطق التطبيق الشائعة
حماية ارتفاع درجة الحرارة المحرك (ضاغط تكييف الهواء ، مروحة كهربائية ، أدوات توليد الطاقة)
محول ، التحكم في وحدة التحكم في درجة الحرارة
أجهزة التدفئة الكهربائية (طباخ الأرز ، غلاية كهربائية ، آلة قهوة) التحكم في درجة الحرارة
نظام التدفئة الصناعي (بندقية الهواء الساخن ، لوحة التدفئة)
نظام طاقة جديد (بطارية الليثيوم ، وحدة محرك السيارة الكهربائية) مراقبة درجة الحرارة المفرطة
5. اقتراحات التثبيت والاختيار
عند الاختيار ، تأكد من أن نطاق درجة حرارة نقطة التحكم في درجة الحرارة يطابق الحد الأقصى لدرجة حرارة الجهاز ؛
اختر إعادة تعيين أوتوماتيكي لإعادة تعيين نمط إعادة تعيين يدوي وفقًا لبيئة العمل للمعدات ؛
حاول اختيار المنتجات ذات الحماية الحالية للحماية الحالية ودرجة الحرارة ؛
انتبه إلى متطلبات مقاومة للغبار ، مقاومة للماء ، مقاومة للزيوت وغيرها من متطلبات الصف لضمان تشغيل مستقر طويل الأجل.
The واقي تبديل درجة الحرارة يلعب دور "صمام السلامة الذكي" في المعدات الحديثة ، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال حوادث ارتفاع درجة الحرارة ، وتوسيع عمر خدمة المعدات وتقليل تكاليف الصيانة. مع تقدم التصنيع الذكي ، تتطور حماة درجة الحرارة تدريجياً في اتجاه التصغير والمعياري والذكاء ، وسيتم دمجها واستخدامها بواسطة المزيد من معدات الأتمتة وأنظمة إنترنت الأشياء في المستقبل. بالنسبة للمصنعين والمهندسين ، يعد الاختيار المعقول وتخطيط حماة مفاتيح درجة الحرارة خطوة مهمة لضمان سلامة المعدات وتعزيز القدرة التنافسية للمنتج.