Датчики температуры для отопления: назначение, виды, инструкции по установке

Во время работы приборов с функцией нагрева требуется контролировать уровень нагрева теплового носителя, а еще воздуха в помещении. Снимать и передавать информацию помогают температурные датчики для отапливания, сведения с которых могут считываться зрительно либо тут же идти в контроллер.

Это устройство позволяет обрабатывать полученные данные и на ее основании подавать сигнал управления.

Рабочий принцип теплового датчика

Контролировать отопительную систему можно разными способами, среди них:

  • устройства автоматические для своевременной энергоподачи;
  • блоки, следящие за безопасностью;
  • смесительные узлы.

Для правильной работы этих всех групп нужны датчики температур, подающие сигналы о функционировании приборов. Наблюдения за показаниями данных приборов дают возможность своевременно обнаружить поломки в системе и принять меры по исправлению.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Есть очень много вариантов приборов, применяемых для снятия температуры. Они могут углубляться в тепловые носители, применяться в середине помещения или находиться с наружной стороны

Термодатчик может применяться как отдельный прибор, к примеру, для контроля за температурой комнаты, или быть неразрывной частью трудного устройства, к примеру, котла отопления.

В основу аналогичных устройств, применяющихся в автоматическом управлении, лежит тезис изменения показателей температуры в электросигнал. За счёт этого результаты измерения можно быстро передавать по сети в виде цифрового кода, это обеспечивает большую скорость, чувствительность и точность замера.

В то же время разные устройства чтобы провести измерения стадии нагрева могут иметь особенности конструкции, которые влияют на ряд показателей (работу в конкретной обстановке, метод передачи, способ визуализации и прочие).

Виды устройств для снимания температуры

Термоприборы могут обозначаться по ряду главных параметров, среди них метод передачи информации, место и условия процесса установки, а еще метод снятия показаний.

По методу передачи информации

Согласно применяемому способу трансляции сведений датчики делятся на две большие категории:

  • проводные устройства;
  • беспроводные датчики.

Первоначально все аналогичные устройства оснащались проводами, через которые термодатчики связывались с блоком управления, передавая на него информацию. Хотя в настоящий момент данные устройства потеснили беспроводные аналоги, они все же нередко применяется при обычных схемах. Более того, проводные датчики выделяются высокой точностью показаний и надежностью в работе.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Для оснащения согласованной работы проводного датчика, применяемого в составном устройстве, будет лучше соединять его с оборудованием, которое исполнено тем же производителем

Сейчас распространение получили беспроводные устройства, которые очень часто передают сведения с помощью передатчика и приемника радиоволн. Аналогичные устройства можно устанавливать почти что везде, включая индивидуальное помещение или открытый воздух. Важными параметрами аналогичных термодатчиков считаются:

  • наличие аккумулятора;
  • погрешность проведенных измерений;
  • дальность передачи сигнала.

Беспроводные/проводные устройства могут полноценно сменить друг друга, но в их функционировании есть определенные свойства.

По месту и способу локации

По месту крепления аналогичные устройства разделяют на следующие разновидности:

  • накладные, фиксирующиеся к контуру отопления;
  • погружные, контактирующие с тепловым носителем;
  • комнатные, находящиеся в середине жилого либо служебного помещения;
  • наружные, которые размещаются с наружной стороны.

В определенных агрегатах используются сразу несколько видов датчиков для контроля температуры.

По механизму снятия показаний

По методу демонстрации сведений устройства могут быть:

  • биметаллическими;
  • спиртовыми.

В варианте который был первым планируется применение 2-ух пластин, изготовленных из различных металлов, а еще стрелочного индикатора. Во время температурного повышения один из компонентов деформируется, создавая давление на стрелку. Показания аналогичных приборов выделяются достаточной точностью, но их большим недостатком считается инертность.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Биметаллические и спиртовые терморегуляторы нередко ставятся на отопительной аппаратуре, к примеру, котлах. Они дают возможность отслеживать нагрев, превышение которого может привести к фатальным последствиям

Такого недостатка практически абсолютно лишены датчики, работа которых основывается на применении спирта. В данном варианте в плотно запаянную колбу заливается спиртосодержащий раствор, расширяющийся при нагревании. Конструкция достаточно элементарна, надежна, однако не достаточно удобна для наблюдений.

Разные типы термодатчиков

Для снимания показаний температуры применяются устройства, которые имеют различный рабочий принцип. К числу самых популярных относятся нижеперечисленные устройства.

Термопары: точное снятие – трудность в интерпретации

Аналогичное устройство состоит из 2-ух спаянных между собой проволок, изготовленных из различных металлов. Температурная разница, появляющаяся между горячим и холодным концом, служит источником электротока величиной 40-60 мкВ (показатель зависит от материала термопары).

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Очень часто для производства термопар используются следующие конфигурации металлов и сплавов: хром-алюминий, железо-костантан, железо-никель, никель-хром и прочие

Термопара считается точным температурным датчиком, однако снять точные показания с нее очень тяжело. Для этого необходимо узнать электродвижущую силу (ЭДС), применяя разница температур устройства. Дабы результат был корректный, важно возместить температуру холодного спая, используя, к примеру, аппаратный метод, при котором вторая термопара помещается в среду заблаговременно популярной температуры.

Программный метод компенсации подразумевает помещение иного термодатчика в изокамеру одновременно с холодными спаями, что дает возможность контролировать температуру с заданной точностью.

Некоторые проблемы вызывает процесс снятия данных с термопары ввиду их нелинейности. Для корректности показаний в ГОСТ Р 8.585-2001 введены коэффициенты полинома, разрешающие переводить ЭДС в температуру, а еще выполнять обратные операции.

Еще одна проблема состоит в том, что показания убираются в микровольтах, для изменения которых нереально применять широко доступные цифровые устройства. Дабы применять термопару в конструкциях, нужно предусматривать точные, многоразрядные преобразователи, имеющие самый маленький параметр шума.

Терморезисторы: просто и легко

Намного проще померить температуру с помощью терморезисторов, в основу которых лежит тезис зависимости сопротивления материалов от температуры воздуха. Аналогичные устройства, к примеру, изготовленные из платины, имеют такие главные преимущества как большая точность и линейность.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Главной сложностью аналогичных термодатчиков можно считать очень невысокий температурный показатель сопротивления, однако точно померять его все же легче, чем поймать малые значения напряжения термопар

Значительной характеристикой резистора считается базисное сопротивление при конкретной температуре. Согласно ГОСТ 21342.7-76, данный показатель меряется при 0о С, при этом рекомендуется использование ряда значений сопротивлений (Ом), а еще Ткс – температурный показатель, вычисляющийся по формуле:

Ткс = (Re – R0c) / (Te – T0c) *1/R0c,

где Re – сопротивление при работающей температуре, R0c – сопротивление при 0 градусов С, Te – действующая температура, T0c – 0 градусов С.

В ГОСТе также показаны температурные коэффициенты, предусмотренные для разных устройств измерения, сделанных из меди, никеля, платины, а еще указываются коэффициенты полинома, используемые для расчета температуры на основе текущих показателей сопротивления.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Терморезисторные датчики очень популярны в электронной и машиностроительной промышленности, благодаря точности показаний, чувствительности и нетребовательности в работе

Померять сопротивление можно, включив прибор в цепь источника тока и померяв дифференциальное напряжение. Проконстролировать показатели можно при помощи интегральных микросхем, аналоговый выход которых равён питаемому напряжению. Термодатчики с такими приспособлениями смело можно включать к аналого-цифровому преобразователю, оцифровывая его при восьми или десятибитном АЦП.

Цифровой датчик для одновременных измерений

Повсеместное использование получили также цифровые термодатчики, к примеру, модель DS18B20, работа которого выполняется с помощью микросхемы, имеющей три выхода. Благодаря данному устройству возможно снимать температурные показания совместно с нескольких параллельно работающих датчиков, при этом погрешность равна всего 0,5о.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Востребованной моделью считается комбинированный датчик температуры/влаги SHT1, который дает возможность проводить обмеры тепла с точностью +2о, а влаги с погрешностью +5. Однако сам изготовитель говорит, что есть более точные и экономные устройства

Среди прочих положительных качеств этого устройства можно подчеркнуть также большой спектр рабочих температур (-55+125о). Главный же недостаток – медлительная работа: для максимально точных вычислений прибору требуется не меньше 750 мс.

Бесконтактные ирометры (тепловизоры)

Воздействие данных бесконтактных датчиков основано на фиксации теплового излучения, исходящего от тел. Для характеристики данного явления применяется кол-во энергии, выделенное за единицу времени с единицы поверхности, которое приходится на единицу диапазона волновой длины.

Аналогичный признак, отражающий интенсивностью монохроматического излучения, обрел название спектральной светимости.

Есть следующие разновидности пирометров:

  • радиационные;
  • яркостные (оптические);
  • цветовые.

Первая категория дает возможность делать измерения в границах 20-25000о С, однако для определения температуры важно учесть показатель неполноты излучения, действующее значение которого зависит от физического состояния тела, его химического состава и прочих моментов.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

На рисунке можно заметить схематичное приспособление радиационного пирометра. Его основными действующими элементами считается телескоп (окуляр+линза) и батарея, которая состоит из последовательной цепи термопар

Яркостные (оптические) пирометры рассчитаны на измерение температур 500-4000о С. Они дают большую точность измерений, однако могут ухудшать показания из-за потенциального поглощения излучений от тел переходной средой, сквозь которую ведутся наблюдения.

Цветовые пирометры, воздействие которых базируются на определении интенсивности излучения на 2-ух длинах волн (желательно в красном или синем отрезке спектра), применяются для измерений в границах 800 до 0оС. Их важным преимуществом считается то, что неполнота излучения не оказывает воздействие на неточности измерений. Более того, показатели не зависят от расстояния до объекта.

Преобразователи температур кварцевые (пьезоэлектрические)

Для снимания показаний температур в границах -80 +250 градусов воспользуйтесь кварцевыми преобразователями (пьезоэлектрическими элементами), рабочий принцип которых основывается на частотной зависимости оксида кремния от нагревания. При этом на функцию преобразователя влияет размещение среза по кристаллическим осям.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Пьезоэлектрические (кварцевые) устройства очень часто используют при выполнении работ связанных с исследованием, потому как аналогичные устройства отличаются расширенным диапазоном измерений, надежностью, большой точностью

Пьезоэлектрические датчики выделяются тонкой чувствительностью, большим разрешением, они могут надежно работать на протяжении продолжительного периода времени. Такие устройства повсеместно используются в процессе изготовления цифровых термометров и являются одними из самых перспективных приборов для технологий грядущего.

Шумовые (звуковые) температурные датчики

Функционирование аналогичных устройств обеспечивается снятием звуковой разности потенциалов в зависимости от температуры резистора.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Звуковые способы дают возможность снимать температурные показания в пространствах закрытого типа и средах, где нереально прямое измерение. Аналогичные устройства нашли использование в медицине, при подводных исследованиях, и еще в промышленности

Метод измерения такими датчиками весьма прост: нужно сопоставить шумы, изготавливаемые 2-мя подобными элементами, один из них находится при заблаговременно популярной, а второй – при определяемой температуре.

Звуковые термодатчики подходят чтобы провести измерения интервала -270 — +1100оС. При этом трудность процесса состоит в чрезмерно малом уровне шума: звуки, издаваемые усилителем, порой заглушают его.

Температурные датчики ЯКР

Сущность работы термометров ядерного квадрупольного резонанса находится в действии градиента поля, которое создают решётки кристалла и момента ядра – показателя, вызываемого отклонением заряда от симметрии сферы.

В результате аналогичного явление появляется процессия ядер: частота ее находится в зависимости от градиента поля решётки. На величину данного показателя влияет и температура: ее подъем вызывает падение частоты ЯКР.

Главный компонент аналогичных датчиков – ампула с веществом, которая помещается в обмотку индуктивности, объединенную с контуром генератора. Положительным качеством приборов считается неограниченная продолжительность измерений, надежность и постоянная работа. К недостатком же относится нелинейность измерений, что вызывает надобность пользования функцией изменения.

Устройства на полупроводниках

Категория устройств, функционирующая на основе изменений параметров p-n перехода, вызванных температурным воздействием. Напряжение на транзисторе всегда пропорционально влиянию температуры, что дает возможность очень просто определить данный момент.

Плюсами аналогичных устройств считается большая точность данных, низкая цена, линейность параметров на всем диапазоне измерений. Монтаж аналогичных устройств комфортно делать конкретно на полупроводниковой подложке, из-за чего они замечательно подходят для микроэлектроники.

Объемные преобразователи для снимания температуры

В основу аналогичных устройств положен известен принцип увеличения и сжатия веществ, наблюдаемый при нагревании или охлаждении. Такие датчики очень удобны. Они могут применяться для определения температур в пределах -60 — +400оС.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Для возможности зрительного контроля за температурой большое количество термодатчиков, присутствующих в помещениях, оборудованы мониторами, на которые выводятся текущие значения

Необходимо помнить, что измерения жидкостей аналогичными устройствами обходятся температурой закипания и замерзания, а газов – переходом их в состояние жидкости. Вызванная воздействием внешней среды измерительная погрешность работ для данных приборов достаточно мала: она меняется в границах 1-5%.

Подбор температурных датчиков

Во время выбора аналогичных приборов необходимо учесть например факторы как:

  • Диапазон температуры, в котором проводятся измерения.
  • Надобность и возможность погружения датчика в объект либо среду.
  • Условия проведения замера: для снимания показателей в агрессивной обстановке лучше выбрать бесконтактный вариант или модель, помещенную в противокоррозийный корпус.
  • Эксплуатационный период прибора до калибрования либо замены. Некоторые типы приборов (к примеру, термисторы) очень быстро ломаются.
  • Технические данные: разрешение, напряжение, скорость подачи сигнала, погрешность.
  • Величина сигнала выхода.

В большинстве случаев также важен материал корпуса прибора, а при эксплуатации в помещениях – размеры и дизайн.

Рекомендации по процессу установки собственными руками

Аналогичные устройства повсеместно применяются для разных целей: ими оборудуются радиаторы, котлы нагревания и прочие домашние приборы.

в начале процесса установки необходимо тщательно прочесть инструкцию: в ней указываются не только специфики установки (к примеру, размеры для подключения к отрезку трубы), но и эксплуатационные правила, а еще границы температур, для которых годится прибор для измерений. Следует также предусмотреть размер гильзы, который может изменяться в границах 120-160 мм.

Рассмотрим два очень часто встречающихся случая процесса установки термодатчика.

Подключение прибора на радиатор

Не стоит оборудовать термостатическим клапаном все дизайн радиаторы. Согласно регламенту, датчики ставятся на батарею, если ее общая мощность превосходит 50% от выработки тепла подобными системами. Если в помещении есть два нагревателя, то термостатический клапан ставится лишь на одном, имеющем больший параметр мощности.

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Термодатчик считается обязательной важной частью регуляторов температуры, разрешающих понижать или повышать нагрев радиаторов, пола с подогревом и прочих радиаторов отопления

Клапан прибора ставится на подающий трубопровод в месте подсоединения радиатора к сети теплоснабжения. При невозможности его врезки в уже имеющуюся цепь необходимо демонтировать подводку подачи, что может вызвать определенные проблемы.

С целью проведения этой действия нужно воспользоваться инструментом для нарезания труб, в то время как монтаж термические легко выполняется без специального оборудования. Как только датчик станем смонтирован, достаточно соединить выполненные метки на корпусе и приборе, после этого головка крепится плавным нажатием руки.

Монтаж термодатчика воздуха

Аналогичный прибор монтируется в намного более холодном помещении для жилья без сквозняков (в холле, кухонной комнате или котельной установки его монтаж нежелателен, так как может вызвать нарушение в работе системы).

Во время выбора места необходимо смотреть, дабы на приспособление не падали лучи солнца, рядом не должно быть радиаторов отопления (обогревательных приборов, радиаторов, труб).

датчик, температура, отопление, инструкция, установка, подобных устройств

Для обыкновенной системы обогрева хватит одного терморегулятора, в то время как при схеме коллектора будет лучше использовать несколько датчиков, численность каких сходится с количеством комнат. Это даст возможность персонально менять температуру в обособленных пространствах

Подключение прибора выполняется согласно инструкциям, которые находятся в техпаспорте, при этом применяются клеммы или провод, которые входят в набор.

Если понадобится отслеживания температуры в системе «пол с подогревом» термодатчик может находиться в глубине стяжки из бетона. В данном варианте для защиты можно задействовать гофротрубу, имеющую один закрытый торец и покатый изгиб (последняя характерность позволяет если понадобится извлечь неисправный прибор и сменить его на новый).

Монтаж устройства выполняется так:

  • В стене устраивается углубление для крепежа навесного прибора.
  • С термодатчика снимается передняя деталь, после этого устройство ставится на подготовленном участке.
  • Дальше к контактам присоединяется нагревательный кабель, в то время как к датчикам – клеммы.

Заключительный этап — подсоединение питающего кабеля и установка лицевой панели на собственное место.

Если приспособление, для функциональности которого нужно внутреннее подключение датчиков, имеет трудную конструкцию, лучше попросить профессионалов.

Нужное видео по теме

В приведенном ниже видео детально говорится, как проводить установку термоприборов на водогрейный котел:

Различается ли монтаж датчиков на трубы подачи и обратки:

Температурные датчики повсеместно применяются как в разных областях промышленности, так и в быту. Широкий ассортиментный ряд аналогичных приборов, в основу которых уложены неодинаковые рабочие принципы, позволяет выбрать подходящий вариант с целью решения той либо другой задачи. В квартирах и домах данные устройства очень часто применяются для поддержания оптимальной температуры в помещениях, а еще регулировки систем отопления (батарей, пола с подогревом).

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика