Трв принцип работы: Терморегулирующий вентиль: устройство и принцип работы

Содержание

Расширительные устройства

Расширительные устройства — Принцип работы.

Как устроен ТРВ

 

Расширительное устройство управляет потоком жидкого хладагента, поступающего из конденсатора, обеспечивая падение величины давления с высокого значения (давление в конденсаторе) до низкого значения (давление в испарителе), влияя также на величину падения температуры.

Расширительное устройство управляет потоком жидкого хладагента, поступающего в испаритель.

 

 

Расширительные устройства — Типы.

 

Расширительные устройства, применяемые в холодильной технике, могут быть двух видов: регулируемые и нерегулируемые.

В нерегулируемых расширительных устройствах проходное сечение остается неизменным, в отличие от регулируемых расширительных устройств — в них проходное сечение может изменяться, меняя таким образом массовый расход хладагента через устройство.

Вот некоторые примеры расширительных устройств различного типа:

 

 

 

 

 

Расширительные устройства — Капиллярная трубка.

 

Капиллярная трубка — это длинная трубка постоянного сепчения, которая может использоваться в системах 1 : 1 (один компрессор и один испаритель).

Применение термина «капиллярная» в данном случае достаточно условно, поскольку поверхностное натяжение не играет существенной роли в данном применении.

Стандартный внутренний диаметр капиллярной трубки — от 0.5 мм  до 3 мм, а длина — от 1.0м до 6м .

 

Падение давления.

Причина возникновения падения давления в капиллярной трубке заключается в следующем:

Жидкий хладагент начинает испаряться, поскольку возникает падение давления из-за наличия силы трения о стенки трубки, таким образом образуется парожидкостная смесь. Увеличение объема парожидкостной смеси приводит к возникновению эффекта дросселирования и ограничения потока хладагента, проходящего через капиллярную трубку. Для заданных параметров длины и диаметра трубки сила трения постоянна, поэтому величина падения давления напрямую зависит от длины трубки.

 

 

 

 

 

Преимущества.

 

Дешевизна и отсутствие движущихся частей, а, следовательно, нет необходимости в обслуживании.

Наличие капиллярной трубки приводит к выравниванию величин давления в конденсаторе и испарителе, соответственно возможен мягкий пуск компрессора.

Идеальна для применения в системах с  герметичными компрессорами, предварительно собранных и полностью заправленных.

 

Недостатки.

 

Невозможно регулировать поток хладагента в зависимости от сезонных или дневных изменений в температуре окружающей среды или нагрузки. Система работает эффективно только при расчетных условиях.

Возможно закупоривание канала из-за узкого проходного сечения трубки; поэтому необходимо быть предельно аккуратным при сборке системы. Необходимо использовать фильтр-осушитель перед трубкой для предотвращени я попадания загрязнений и твердых частиц в трубку.

Во время цикла остановки в испарителе может остаться жидкость, которая затем, при запуске системы, может привести к повреждению компрессора. Именно поэтому такие системы используются только полностью заполненными и в них применяются герметичные компрессоры, которые не допускают утечек хладагента. Достаточно часто также применяется отделитель жидкости для предотвращения попадания жидкого хладагента в компрессор.

Подходит  только для использования в системах с одним компрессором и одним испарителем.

 

Расширительные устройства — Автоматический расширительный Вентиль.

 

Автоматический расширительный вентиль (АРВ) обеспечивает постоянное давление, а значит и постоянную температуру, в испарителе.

Уменьшение величины давления в сужающем устройстве

Pa — Атмосферное давление

Ps — Усилие пружины

Pfs — Давление за пружиной (зависит от конструкции)

Pe — Давление в испарителе

Pa+Ps = Pfs+Pe, диафрагма не перемещается.

Когда давление в испарителе уменьшится настолько, что Pa+Ps > Pfs+Pe, диафрагма смещается вниз, открывая клапан, и направляя, таким образом, большее количество хладагента в испаритель.

Когда давление в испарителе увеличится настолько, что Pa+Ps < Pfs+Pe, диафрагма смещается вверх, закрывая клапан, и ограничивает количество поступающего хладагента в испаритель.

 

 

 

 

Расширительные устройства — Терморегулирующий вентиль.

 

Терморегулирующий вентиль — самое универсальное расширительное устройство, наиболее часто применяемое в холодильный системах.

 

Терморегулирующий вентиль управляет величиной перегрева в испарителе; также он препятствует попаданию жидкости в компрессор, поскольку закрывается при прохождении жидкости через клапанный узел.

 

Pb — Давление в термобаллоне

Ps — Усилие пружины

Pe — Давление в испарителе

При условии, что Pb = Ps+Pe диафрагма неподвижна.

 

Если давление в термобаллоне возрастает таким образом, что Pb > Ps+Pe, диафрагма смещается вниз, открывая клапан, и направляя, таким образом, большее количество хладагента в испаритель.

 

Если давление в термобаллоне уменьшается таким образом, что Pb < Ps+Pe, диафрагма смещается вверх, закрывая клапан, и ограничивает количество поступающего хладагента в испаритель.

 

 

 

Уровень жидкого хладагента контролируется расширительным устройством — термобаллоном:

 

 

Нагрузка уменьшается и уровень жидкости повышается:

 

При уменьшениии температуры / нагрузки испарителя: давление в термобалоне падает:

 

диафрагма под действием пружины движется вверх, и клапан закрывается:

 

меньшее количество хладагента поступает в испаритель:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расширительные устройства — Электронно-управляемый ТРВ.

 

Датчик температуры меряет температуру перегретого пара на выходе испарителя.

 

Датчик давления меряет давление пара на выходе испарителя. В контроллере сигнал давления преобразовывается в значение температуры насыщенных паров хладагента.

 

Величина перегрева получается путем вычитания температуры насыщенных паров из температуры перегретого пара.

 

Контроллер управляет значением PWM (Pulse Width Modulation — Широтно-Импульсная модуляция) — открывая и закрывая клапан для точной дозировки хладагента и поддержания уставки перегрева.

 

 

 

 

 Терморасширительные вентили ТРВ — Конструкция

 

 

Терморегулирующий вентиль включает в себя терморегулирующий элемент (1), отделенный от корпуса клапана (2) диафрагмой

 

Корпус клапана содержит следующие компоненты — фильтр (3), пружина (4) и клапанный узел (5).

 

Капиллярная трубка соединяет терморегулирующий элемент с термобаллоном (6).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип работы ТРВ.

 

    Функционирование терморегулирующего вентиля обусловлено соотношением следующих величин давлений:

 

P1: Давление в термо баллоне, которое воздействует на диафрагму сверху, по направлению открытия клапана.

 

P2: Давление в испарителе (давление кипения), которое воздействует на диафрагму снизу, по направлению закрытия клапана.

 

P3: Усилие пружины, которое также воздействует на диафрагму снизу, по направлению закрытия клапана.

 

Во время процесса регулирования (работы устройства), баланс сил образуется между давлением в термо баллоне с одной стороны диафрагмы (P1) и давлением кипения (P2) плюс усилием пружины (P3) с другой стороны. Усилие пружины необходимо для задания минимального значения давления в термо баллоне, приводящего к началу смещения диафрагмы для открытия клапана.

 

Усилие пружины необходимо для задания минимального усилия/давления которое необходимо превысить давлению в термо баллоне для открытия

 

 

 

 

 

 

 

 

Если закручивать до упора регулировочный винт ТРВ то клапанный узел будет закрыт и хладагент в испаритель не поступает. в объеме будет тепло…

Если слишком много выкрутить регулировочный винт ТРВ, то в испаритель будет поступать большое количество хладагента в жидком виде. Выкипания хладагента в испарителе происходить не будет. А будет сильное обмерзание газовой / всасывающей магистрали и даже компрессора. В объеме также будет тепло.

 

 

Расширительные устройства -Уравнивающее давление

 

    Как мы видели на предыдущих слайдах, расширительное устройство работает под действием 3-х основных сил (давлений): давление в термобаллоне (Pb), уравнительное давление (Pe) и эквивалентное давление пружины (Ps).

 Уравнительное давление — это давление в испарителе (давление кипения), которое передается на клапан.

 

Это применимо к расширительным устройствам, работающим по давлению и давлению/температуре.

 

Существует два способа передачи давления кипения на диафрагму расширительного устройства:

 

    1. Внутреннее уравнивание.

 

    2. Внешнее уравнивание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Более подробно о том, как работают оба этих способа мы покажем на следующих слайдах.

 

 

Внутреннее уравнивание давления — Давление кипения передается передается на диафрагму изнутри:

*Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения).

 

 

Внешнее уравнивание давления — Давление кипения передается на диафрагму непосредственно с выхода испарителя на внешнее присоединение клапана по отдельному трубопроводу:

 

 *Примечание: При изменении температуры на 10K (температура среды — температура кипения). Расширительное устройство с внешним уравниванием давления желательно использовать в системах, где потеря давления на испарителе достаточно высока, т.е. их совершенно необходимо использовать в системах с разделителями потока.

 

 Перегрев. Как измерить определить перегрев?

 

Перегревом пара называют разницу между температурой, измеренной при помощи термобаллона (темература образования пара при постоянном давлении) и температурой пара хладагента.

 

Перегрев определяется считыванием величины давления кипения как можно ближе к месту крепления термобаллона, преобразованием этой величины в температуру и вычитанием ее из реальной температуры, измеренной в месте крепления термобаллона.

 

 Перегрев измеряется в K или °C

 

Перегрев играет ключевую роль в функционировании расширительного устройства. Основным назначением ТРВ является контроль значения перегрева, но в то же время, перегрев влияет на степень открытия клапана, осуществляя таким образом замкнутую цепь управления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переохлаждение.

 

   Переохлаждение определяется как разность между температурой начала кипения жидкости и температурой жидкости, измеренной в той же точке жидкостной линии.

 

Переохлаждение измеряется в K или °C.

 

 Величина переохлаждения на входе в расширительное устройство должна составлять как минимум 1 — 2 K для обеспечения бесперебойной работы терморегулирующего вентиля.

 

Переохлаждение хладагента необходимо для того, чтобы избежать появления пузырьков пара в хладагенте на входе в расширительное устройство.

 

Пузырьки пара в потоке хладагента приводят к уменьшению производительности расширительного устройства и, соответственно, к уменьшению количества хладагента, поступающего в испаритель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зарядка термобаллона

 

 

 Цель зарядки — поддержание постоянного соотношения температура/давление во всем температурном диапазоне использования ТРВ. Достичь этого можно двумя способами — использовать Параллельный или Последовательный тип зарядки.

 

При параллельном типе, для зарядки термобаллона используют тот же хладагент, что и в холодильной установке. Кривые давления в данном случае параллельны. В случае использования такого типа зарядки, для высоких температур кипения хладагента, отклонение давления может  составлять   0.12 бар/K, при низких температурах кипения — до   0.27 бар/K.

 

Поскольку настроить такую систему можно только на одну величину температуры испарения, рекомендуется применять такие ТРВ в ограниченном температурном диапазоне.

 

Перекрестный тип зарядки подразумевает заполнение термобаллона специальной смесью, которая позволяет сохранять соотношение температура/давление в широком температурном диапазоне. Кривые давления термобаллона и хладагента пересекутся вне рабочего диапазона.

 

​  

_____

 

  В некоторых случаях может потребоваться ограничение степени открытия ТРВ , чтобы избежать высокой величины давления кипения. Это может быть достигнуто при использовании клапанов с функцией MOP.

 

MOP = Maximum Operating Pressure (Максимальное давление регулирования).

 

Масса вещества для заправки термобаллона ограниченна так, чтобы при определенном соотношении давление/температура вся зарядка в термобаллоне испарялась.

 

Как только вся жидкость в термобаллоне испарится, давление в термобаллоне будет расти медленнее, чем давление кипения, соответственно, при увеличении давления кипения, клапан будет закрываться.

 

​  

 

___

 

Адсорбционная зарядка

 

Для данного типа зарядки термобаллона используют СО2 или метан. В зависимости от температуры, давление будет меняться по газовому закону с учетом характеристик адсорбционного материала. Наиболее часто используют активированный уголь в качестве адсорбирующего материала, также может использоваться силикогель и молекулярное сито.

 

В версии клапана с MOP используется отличное давления зарядки термобаллона. Это приводит к наличию дополнительной точки пересечения кривых давления зарядки и хладагента. Соответственно, давление зарядки термобаллона не может открыть клапан при наличии давления хладагента.

 

​   

 

Терморегулирующие вентили могут выпускаться с четырьмя различными типами зарядки термобаллона:

 

Примечание: Поскольку давление внутри термобаллона зависит от типа используемого хладагента, различные терморегулирующие вентили применяются для разных хладагентов. В случае применения электронно- управляемых ТРВ, различные характеристики хладагентов записаны в управляющей программе контроллера.

 

Зарядка термобаллона – Быстродействие

 

На данном слайде мы увидим время срабатывания клапана для каждого из типов зарядки.

 

На графике, по оси X откладывается время, а по оси Y — открытие/закрытие клапана.

 

В холодильном цикле, время срабатывания клапана должно равняться времени срабатывания испарителя. Клапан и испаритель должны функционировать как единая система.

 

Короткое время закрытия клапана необходимо для предотвращения скапливания жидкости в испарителе, т.е. для защиты компрессора от гидроудара.

 

Разное время срабатывания для открытия/закрытия клапана определяет эффект затухания для системы испаритель/клапан.

 

 Различные типы загрузки определяются областью применения и применяемым испарителем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Другие типы расширительных устройств.

 

 

Устройство ТРВ с внешним уравниванием





⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

 

Для больших холодильных машин используется более совершенная система регулировки — ТРВ с внешним регулированием (см. рис. 2). Она позволяет точно поддерживать давление испарения, если изменяется гидравлическое сопротивление испарителя.

Рис. 2. Терморегулирующий вентиль с внешним выравниванием:

1 — накидные гайки; 2— корпус; 3 — сопло; 4 — ходовая втулка; 5 — ходовой винт; 6 — колпачковая гайка; 7 — термобаллон; 8—сальник ходового винта; 9— гайка; 10— крышка мембраны; 11 — капиллярная трубка; 12— мембрана; 13 — сальник штока; 14— шток; 15—пружина; 16— клапан; 17— фильтр; 18— штуцер уравнительной линии.

 

Давление в такой системе измеряется не за клапаном регулятора, а уже на выходе из испарителя. Для этого в состав регулятора входит дополнительная трубка.

В результате такого подключения поддерживается постоянное давление испарения хладагента и перегрев, даже при изменении гидравлического сопротивления в испарителе.

Принцип работы терморегулирующего вентиля

 

На рисунке 3 показана схема функционирования и векторы давления, действующие на ТРВ с внешним выравниванием давлений. На мембрану клапана с одной стороны действует давление, передаваемое с датчика (р1), а с противоположной — сумма давлений испарителя (р0) и прижимной пружины (р3)

р0-давление в испарителе,p1-давление в датчике (термобаллоне),p3-давление прижимной пружины

Рисунок 3. Принцип функционирования ТРВ с внешним выравниванием давления. Вверху виден вход капиллярной трубки от линии выравнивания ниже мембраны клапана.

 

При выравнивании этих трех векторов давления клапан остается постоянно открытым, и, соответственно, постоянным остается поток проходящего через него холодильного агента. В этих условиях количество холодильного агента, поступающего в испаритель, точно соответствует необходимому для восприятия тепловой нагрузки. Если же нагрузка понижается, происходят два процесса: холодильного агента становится избыточно много, а его давление повышается; понижается температура газа на выходе и пропорционально этому понижается давление в датчике. Вследствие этих процессов сумма давлений испарителя и пружины превышает давление, оказываемое на датчик клапана, что приводит к закрыванию клапана с уменьшением зазора для прохождения холодильного агента. Наоборот, если тепловая нагрузка в испарителе возрастает, количества холодильного агента в нем оказывается недостаточно, и давление его уменьшается; одновременно увеличивается температура газа на выходе из испарителя, что вызывает соответствующее повышение давления на датчик клапана. В результате давление в клапане смещает мембрану вниз, что приводит к открытию зазора для прохождения жидкого холодильного агента, увеличивая объем его поступления в испаритель.



 

Технология монтажа терморегулирующих вентилей

 

При монтаже терморегулирующих вентилей необходимо выполнять следующие требования:

1. Корпус ТРВ устанавливается в горизонтальном положении на жидкостной магистрали как можно ближе к испарителю (рис. 4.). Термосифон ТРВ должен находиться сверху.

Рис. 4. Расположение элементов ТРВ

2. Термобаллон должен быть установлен на трубопроводе всасывания так, чтобы его температура соответствовала температуре газа, выходящего из испарителя. Температура корпуса ТРВ должна быть выше температуры термобаллона.

3. Размещение термобаллона зависит от диаметра трубопровода всасывания (рис. 5):

ü диаметр трубопровода < 5/8″ (15,88 мм) — на «12–13 часов»;

ü диаметр трубопровода от 3/4″ (18 мм) до 7/8″ (22 мм) — на «14 часов»;

ü диаметр трубопровода от 1″ (25,4 мм) до 1 3/8″ (35 мм) — на «15 часов»;

ü диаметр трубопровода более 1 3/8″ (35 мм) — на «16 часов».

Рис. 5. Расположение термобаллона ТРВ на трубе

4. Нельзя устанавливать термобаллон внизу трубы или на маслоподъемной петле, так как находящееся там масло искажает реальную температуру газа.

5. Укреплять термобаллон следует только с помощью специального хомута, прилагаемого в комплекте с ТРВ. Применение другого крепежного материала категорически запрещается из-за деформации температурного поля и возможности ослабления контакта термобаллона с трубопроводом. Крепежный хомут должен быть затянут настолько, чтобы термобаллон нельзя было провернуть рукой.




6. Термобаллон должен устанавливаться как можно ближе к выходу испарителя на горизонтальном участке (рис. 6). При установке термобаллона на вертикальном участке в момент запуска кондиционера жидкость, скопившаяся в нижней части трубопровода и в маслоподъемной петле, начинает испаряться, сильно охлаждая всасывающую магистраль. В результате могут возникнуть пульсации ТРВ. Если нет возможности установить термобаллон на горизонтальной трубе, то, как исключение, термобаллон может быть установлен так, чтобы поток хладагента был направлен сверху вниз. Капиллярная трубка должна подходить к термобаллону сверху, а термобаллон должен быть направлен вниз.

Рис. 6. Установка термобаллона и трубки уравнивания давления ТРВ

7. Термобаллон нельзя располагать на месте пайки трубопровода.

8. Термобаллон должен быть тщательно теплоизолирован, чтобы наружный воздух не влиял на работу ТРВ.

9. Перед установкой термобаллона на трубопроводе места прилегания должны быть тщательно очищены. Желательно на место прилегания нанести теплопроводную пасту.

10. Уравнивающая труба ТРВ должна подходить к трубопроводу сверху и устанавливаться на расстоянии 100 мм от термобаллона.

11. Расстояние от уравнивающей трубки до маслоподъемной петли должно быть не менее 100 мм.

12. Если хладагент подается в испаритель черезраспределитель жидкости, то длины всех трубок, соединяющих распределитель с соответствующими секциями испарителя, должны быть одинаковыми.

13. Пайку неразборного ТРВ следует производить при охлаждении корпуса ТРВ смоченной ветошью. Разборный ТРВ можно паять только в разобранном виде, сняв верхнюю часть корпуса и дроссельный клапан.

Рис. 7. Типовой монтаж ТРВ:

1 — испаритель; 2 — манометр; 3 — регулировочный винт; 4 — капиллярная трубка термобаллона; 5 — уравнивающая трубка; 6 — жидкостная магистраль; 7 — термобаллон; 8 — газовая магистраль; 9 — маслоподъемная петля; 10 — место спая трубопровода

 

 











Функции ТРВ автокондиционера и его принцип работы.. Статьи. ООО «Моторкул»

          Клапан ТРВ производит регулировку поступающего в испаритель количества хладагента-фреона. Расширительный клапан является своего рода дросселем переменного сечения. Устанавливается  Клапан ТРВ после фильтра осушителя и перед испарителем  на впускном патрубке. Функция расширительного клапана понижать давление и температуру фреона до тех пор, чтобы при попадании и прохождении его через испаритель, произвести необходимое его испарение и достаточный и интенсивный теплообмен.  Данная функция осуществляется за счет калиброванного  отверстия которое понижает давление поступающей в клапан жидкости. Используемый хладагент-фреон,  выходящий из радиатора кондиционера и проходящий через  фильтр осушитель, представляет собой хладагент в жидком состоянии под высоким давлением. При прохождении через  калиброванное отверстие ТРВ, происходит распыление хладагента и соответственно понижается давление и температура понижается. Что и способствует дальнейшему испарению хладагента-фреона в испарителе.

     

      Также интересен вопрос — как же происходит процесс регулировки количества фреона, которое ТРВ пропускает через себя? В термоконтакте с выпускным патрубком испарителя соединен баллон термодатчика. Баллон вместе с капиллярной трубкой и сильфоном заполнен фреоном  газ – хладагент. При изменении температуры выпускного патрубка в сторону увеличения, давление  фреона в термодатчике тоже увеличивается и происходит растяжение сильфона. Сильфон же в свою очередь давит на иглу или шарик, он приходит в движение и перемещаясь, увеличивает объём проходящего хладагента, проходящего через расширительный клапан, что ведет за собой понижение температуры выходной трубки и испарителя.

 

 

 

 

Терморегулирующие вентили. Принцип работы и общие сведения по конструкции.

ТРВ серии TX7 TX7-Z13. Технический бюллетень

ТРВ серии TX7 TX7-Z13. Технический бюллетень
Технический бюллетень ТРВ серии TX7 сконструированы для работы в системах кондиционирования воздуха, чиллерах, автономных, крышных и транспортных кондиционерах, тепловых насосах и в промышленном охлаждении.

Подробнее

Клапаны терморегулирующие T2/TE2

Клапаны терморегулирующие T2/TE2
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техническое описание Клапаны терморегулирующие T2/TE2 www.danfoss.com Содержание Введение…3 Преимущества…3 Технические характеристики…3 Перегрев…3 Оформление заказа

Подробнее

ЗАО «Данфосс» Филиал, Россия,

ЗАО «Данфосс» Филиал, Россия,
Danfoss не несет ответственности за возможные ошибки в каталогах, брошюрах и других печатных материалах. Danfoss сохраняет за собой право вносить изменения в свою продукцию без предварительного уведомления.

Подробнее

Клапаны терморегулирующие TE 5 TE 55

Клапаны терморегулирующие TE 5 TE 55
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техническое описание Клапаны терморегулирующие TE 5 TE 55 www.danfoss.com Содержание Введение… Особенности и преимущества… Технические характеристики…4 Клапаны с МДР…4

Подробнее

ЗАО «Данфосс» Филиал, Россия,

ЗАО «Данфосс» Филиал, Россия,
Danfoss не несет ответственности за возможные ошибки в каталогах, брошюрах и других печатных материалах. Danfoss сохраняет за собой право вносить изменения в свою продукцию без предварительного уведомления.

Подробнее

Терморегулирующие клапаны для

Терморегулирующие клапаны для
Техническое описание Терморегулирующие клапаны для аммиака типа ТЕА Терморегулирующие клапаны ТЕА контролируют поступление жидкого хладагента в испарители. Расход хладагента регулируется по его перегреву

Подробнее

Клапаны терморегулирующие TGE

Клапаны терморегулирующие TGE
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техническое описание Клапаны терморегулирующие TGE www.danfoss.com Содержание Введение…3 Преимущества…3 Стандартный ряд…3 Варианты исполнения…3 Технические характеристики…4

Подробнее

Регуляторы давления серии 33

Регуляторы давления серии 33
Регуляторы давления серии 33 Регулировочный винт Корпус клапана Штуцер для манометра 1/4″ SAE Медное соединение под пайку или под резьбу Основная пружина Уравновешиваю щий сильфон Применение Регуляторы

Подробнее

Обратные клапаны NRV и NRVH

Обратные клапаны NRV и NRVH
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техническое описание Обратные клапаны NRV и NRVH www.danfoss.com Содержание Введение…3 Преимущества…3 Технические характеристики…3 Выбор обратного…3 Оформление заказа…4…5

Подробнее

Термо-расширительные вентили серии TX6

Термо-расширительные вентили серии TX6
Техническая информация Термо -расширительные вентили ALCO Controls серии TX6 предназначены для систем кондиционирования воздуха, тепловых насосов, коммерческих и промышленных холодильных установок. Вентили

Подробнее

Механические регуляторы давления

Механические регуляторы давления
Механические регуляторы давления 251 Основная терминология и техническая информация Регуляторы производительности Регуляторы серий АСР и СРНЕ являются байпасными регуляторами производительности и служат

Подробнее

Регулятор высокого давления HP HeadMaster

Регулятор высокого давления HP HeadMaster
Регулятор высокого давления HP HeadMaster Спроектированы специально для поддержания необходимого давления конденсации в воздушных конденсаторах в зимний период. Основная инструкция Применение воздушных

Подробнее

Терморегулирующие вентили

Терморегулирующие вентили
Компоненты для холодильной техники Терморегулирующие вентили Каталог продукции A2.5.1/0503/R Библиотека компании [email protected] (+375-17) 226-31-66 Замечание: Компоненты, представленные в данном каталоге,

Подробнее

SANHUA серии RFKA Терморегулирующий вентиль

SANHUA серии RFKA Терморегулирующий вентиль
Терморегулирующий вентиль STANDARD Терморегулирующие вентили используются для регулировки потока хладагента на входе в испаритель, измеряя перегрев хладагента на выходе испарителя. Их можно использовать

Подробнее

Термостатический расширительный вентиль

Термостатический расширительный вентиль
СТАНДАРТ Термостатический расширительный вентиль Термостатические расширительные вентили серии RFGB используются для регулирования подачи хладагента в испаритель, а также для контроля перегрева хладагента

Подробнее

Т е х н и ч е с к и е д а н н ы е

Т е х н и ч е с к и е д а н н ы е
EX4 / EX5 / EX6 / EX7 / EX8 производства ALCO Controls это клапаны с шаговыми двигателями для точного управления массовым расход хладагента в холодильных системах, в кондиционировании, в тепловых насосах,

Подробнее

Термо-расширительные вентили

Термо-расширительные вентили
Термо-расширительные вентили A2.5.1/0503/R 51 ТРВ Основная терминология и техническая информация Принцип работы ТРВ регулируют перегрев хладагента на выходе из испарителя. Они выполняют функцию дросселя

Подробнее

Водяной клапан-регулятор давления Тип WVO

Водяной клапан-регулятор давления Тип WVO
Техническое описание Водяной клапан-регулятор давления WVO Водяной клапан-регулятор давления WVO применяется для регулирования расхода воды через конденсатор водяного охлаждения холодильных установок.

Подробнее

Регуляторы температуры прямого действия

Регуляторы температуры прямого действия
Регуляторы температуры прямого действия Каталог «Регулирующая арматура». Июнь 2017 Регулятор температуры прямого действия представляет собой клапан с изменяющимся проходным сечением, который управляется

Подробнее

Термостатические клапаны. Серии. TMX и TMV

Термостатические клапаны. Серии. TMX и TMV
Термостатические клапаны Серии TMX и TMV Термостатические расширительные клапаны Серия TMX Особенности TMXL: клапан TMX и паечные базы прямой или угловой конструкции TMXB: клапан TMX и резьбовые базы прямой

Подробнее

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ 1. РЕГУЛИРОВКА

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ 1. РЕГУЛИРОВКА
1 РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ 1. РЕГУЛИРОВКА 1.1 Общие сведения Регулировка служит для настройки мощности компрессора на мощность тепловой нагрузки на испаритель. В общем случае холодильная установка должна удовлетворять

Подробнее

NRV / NRVH — Обратные клапаны

NRV / NRVH - Обратные клапаны
NRV / NRVH — Обратные клапаны Обратные клапаны NRV и NRVH устанавливаются в жидкостных линиях, линиях всасывания и в трубопроводах горячего газа холодильных установок и систем кондиционирования воздуха,

Подробнее

doc D133V1 ReFreeX Refrigeration Method RD RS

doc D133V1 ReFreeX Refrigeration Method RD RS
doc D133V1 ReFreeX Refrigeration Method RD RS RL ReFreeX Холодильный метод DOC D133V1 1. Содержание 1. Содержание 2. Введение 2.1. Суть метода ReFreeX 2.2. Что нового? 2.3. Главные преимущества 2.4. Где

Подробнее

Клапаны регуляторы давления WVFX и WVS

Клапаны регуляторы давления WVFX и WVS
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техничecкое описание Клапаны регуляторы давления WVFX и WVS Клапаны WVFX и WVS применяются для регулирования расхода воды через охлаждаемые водой конденсаторы холодильных

Подробнее

Промышленный и торговый холод / Инновации

Промышленный и торговый холод / Инновации
Использование спиральных компрессоров COPELAND SCROLL ZF с экономайзером путь к снижению стоимости низкотемпературных холодильных систем и эксплуатационных расходов Использование в низкотемпературных холодильных

Подробнее

Основные характеристики

Основные характеристики
Новый клапан ТХ7 Сергей Горохов Руководитель направления Алко Контролз Россия и СНГ Emerson Climate Technologies Тел. +7 495 4248897 e-mail: [email protected] Основные характеристики Моноблочная

Подробнее

Регулятор температуры AVTB (PN 16)

Регулятор температуры AVTB (PN 16)
Техническое описание (PN 16) Область применения Принципиальная схема применения Регулятор AVTB автоматический регулятор температуры прямого действия. Клапан применяется для регулирования температуры воды

Подробнее

14.2. Регуляторы давления серии «А8(-81,-82)».

14.2. Регуляторы давления серии А8(-81,-82).
14.2. Регуляторы давления серии «А8(-81,-82)». Регулировочный винт Мембрана из нержавеющей стали Винт ручного открытия Синусоидальный клапан Катушка вентиля (стандартная для всех типов) Корпус стандартный

Подробнее

Поплавковые клапаны SV 1, SV 3

Поплавковые клапаны SV 1, SV 3
Поплавковые клапаны SV 1, SV 3 Клапаны SV 1 и SV 3 могут использоваться по отдельности в качестве регулятора уровня жидкости плавного действия в холодильных, морозильных системах и системах кондиционирования

Подробнее

Регулятор давления кипения типа KVP

Регулятор давления кипения типа KVP
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техническое описание Регулятор давления кипения типа KVP KVP устанавливается на линии всасывания за испарителем и используется для: 1. Поддержания постоянного давления кипения

Подробнее

ЗАО «Данфосс» Филиал, Россия,

ЗАО «Данфосс» Филиал, Россия,
Danfoss не несет ответственности за возможные ошибки в каталогах, брошюрах и других печатных материалах. Danfoss сохраняет за собой право вносить изменения в свою продукцию без предварительного уведомления.

Подробнее

Регулятор производительности Тип KVC

Регулятор производительности Тип KVC
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE Техническое описание Регулятор производительности KVC KVC это регулятор производительности, который применяется для согласования производительности компрессора с фактической

Подробнее

Датчик перепада давления

Принцип работы Контрольно-измерительные приборы

Другая распространенная конструкция электрического датчика давления работает по принципу дифференциальной емкости. В этой конструкции чувствительный элемент представляет собой тугую металлическую диафрагму, расположенную на равном расстоянии между двумя неподвижными металлическими поверхностями, состоящую из трех пластин для дополнительной пары конденсаторов. Электрически изолирующая заполняющая жидкость (обычно жидкий силиконовый компаунд) передает движение от изолирующей диафрагмы к чувствительной диафрагме, а также служит эффективным диэлектриком для двух конденсаторов:

capacitance pressure sensors

capacitance pressure sensors

Любая разница давления в ячейке вызывает диафрагма изгибается в направлении наименьшего давления.Чувствительная диафрагма представляет собой пружинный элемент прецизионного изготовления, а это означает, что ее смещение является предсказуемой функцией приложенной силы. Приложенная сила в этом случае может быть функцией только перепада давления, действующего на площадь поверхности диафрагмы в соответствии со стандартным уравнением сила-давление-площадь F = PA.

В этом случае у нас есть две силы, вызванные двумя давлениями жидкости, работающими друг против друга, поэтому наше уравнение сила-давление-площадь можно переписать, чтобы описать результирующую силу как функцию от перепада давления (P1 — P2) и площади диафрагмы: F = (P1 — P2) А.Поскольку площадь диафрагмы постоянна, а сила предсказуемо связана со смещением диафрагмы, все, что нам сейчас нужно, чтобы вывести дифференциальное давление, — это точно измерить смещение диафрагмы.

Вторичная функция диафрагмы как одной пластины из двух конденсаторов обеспечивает удобный метод измерения смещения. Поскольку емкость между проводниками обратно пропорциональна расстоянию, разделяющему их, емкость на стороне низкого давления будет увеличиваться, а емкость на стороне высокого давления уменьшаться:

capacitance pressure sensors principle

В цепи детектора емкости, подключенной к этой ячейке, используется высокий частотный сигнал возбуждения переменного тока для измерения разницы в емкости между двумя половинами, преобразуя это в сигнал постоянного тока, который в конечном итоге становится сигналом, выводимым прибором, представляющим давление.

Эти датчики давления отличаются высокой точностью, стабильностью и прочностью. Интересная особенность этой конструкции — использование двух изолирующих диафрагм для передачи давления технологической жидкости на одну чувствительную диафрагму через внутреннюю «заполняющую жидкость» — это то, что твердая рама ограничивает движение двух изолирующих диафрагм, так что ни одна из них не может заставить чувствительная диафрагма превышает предел упругости.

Как показано на рисунке, изолирующая диафрагма с более высоким давлением подталкивается к металлической раме, передавая свое движение чувствительной диафрагме через заполняющую жидкость.Если к этой стороне приложить слишком большое давление, изолирующая диафрагма просто «сплющится» о твердый каркас капсулы и перестанет двигаться. Это положительно ограничивает движение изолирующей диафрагмы, так что она не может больше воздействовать на чувствительную диафрагму, даже если приложено дополнительное давление технологической жидкости. Такое использование изолирующих диафрагм и заполняющей жидкости для передачи движения чувствительной диафрагме, которая также используется в других типах датчиков дифференциального давления, дает современным приборам дифференциального давления превосходную устойчивость к повреждениям из-за избыточного давления.

Следует отметить, что использование жидкой заполняющей жидкости является ключом к этой конструкции, устойчивой к избыточному давлению. Чтобы чувствительная диафрагма точно преобразовывала приложенное давление в пропорциональную емкость, она не должна контактировать с окружающим ее проводящим металлическим каркасом. Однако, чтобы какая-либо диафрагма была защищена от избыточного давления, она должна контактировать с твердым ограничителем обратного хода, чтобы ограничить дальнейший ход. Таким образом, необходимость в бесконтактном (емкостном) и контакте (защита от избыточного давления) исключают друг друга, что делает почти невозможным выполнение обеих функций с помощью одной чувствительной диафрагмы.Использование заполняющей жидкости для передачи давления от изолирующей диафрагмы к чувствительной диафрагме позволяет нам отделить функцию емкостного измерения (чувствительная диафрагма) от функции защиты от избыточного давления (изолирующие диафрагмы), так что каждая диафрагма может быть оптимизирована для отдельной цели.

Классическим примером прибора для измерения давления на основе датчика дифференциальной емкости является датчик перепада давления Rosemount модели 1151, показанный в собранном виде на следующей фотографии:

Capacitance Pressure Transmitter

Capacitance Pressure Transmitter

Удалив четыре болта с датчика, мы можем Чтобы снять два фланца с капсулы давления, открыв изолирующие диафрагмы для общего обзора:

Pressure Transmitter Internal Parts

Pressure Transmitter Internal Parts

На фотографии крупным планом показана конструкция одной из изолирующих диафрагм, которая, в отличие от чувствительной диафрагмы, спроектирована как очень гибкая.Концентрические гофры в металле диафрагмы позволяют ей легко изгибаться под действием приложенного давления, передавая давление технологической жидкости через силиконовую заполняющую жидкость на тугую чувствительную диафрагму внутри ячейки дифференциальной емкости:

Pressure sensing diaphragm

Pressure sensing diaphragm

Внутри того же дифференциала емкостный датчик (выявленный путем разрезания датчика Rosemount модели 1151 пополам с помощью отрезной пилы) показывает изолирующие диафрагмы, чувствительную диафрагму и порты, соединяющие их вместе:

interior of differential capacitance sensor

interior of differential capacitance sensor

Здесь левая изолирующая диафрагма более четкая чтобы увидеть, чем правая изолирующая диафрагма.На этой фотографии ясно видна небольшая зазор между левой изолирующей диафрагмой и внутренней металлической рамой по сравнению с просторной камерой, в которой находится чувствительная диафрагма.

Напомним, что эти внутренние пространства обычно заняты заполняющей жидкостью, целью которой является передача давления от изолирующей диафрагмы на чувствительную диафрагму. Как упоминалось ранее, твердая металлическая рама ограничивает ход каждой изолирующей диафрагмы таким образом, что изолирующая диафрагма с более высоким давлением «опускается» на металлический каркас до того, как чувствительная диафрагма может выйти за пределы своего предела упругости.Таким образом, чувствительная диафрагма защищена от повреждений из-за избыточного давления, потому что изолирующие диафрагмы просто не могут двигаться дальше.

Датчик дифференциальной емкости по своей сути измеряет разницу в давлении, приложенном между двумя его сторонами. В соответствии с этой функциональностью, этот прибор для измерения давления имеет два порта с резьбой, в которые может подаваться давление жидкости. В следующем разделе этой главы будет подробно рассказано об использовании датчиков дифференциального давления.Вся электронная схема, необходимая для преобразования дифференциальной емкости датчика в электронный сигнал, представляющий давление, размещена в структуре синего цвета над капсулой и фланцами. Более современной реализацией принципа измерения дифференциального емкостного давления является датчик перепада давления Rosemount модели 3051:

Rosemount Pressure Transmitter

Rosemount Pressure Transmitter

Как и все устройства дифференциального давления, этот прибор имеет два порта, через которые может подаваться давление жидкости. датчик.Датчик, в свою очередь, реагирует только на разницу давления между портами.

Конструкция дифференциального емкостного датчика в этом конкретном приборе давления более сложна, поскольку плоскость чувствительной диафрагмы перпендикулярна плоскости двух изолирующих диафрагм. Эта «копланарная» конструкция более компактна, чем датчики более старого типа, и, что более важно, она изолирует чувствительную диафрагму от напряжения болтов фланца.

Pressure Transmitter Working

Pressure Transmitter Working

Обратите особое внимание на то, что узел датчика не встроен в прочный металлический каркас, как это было в случае с оригинальной конструкцией Rosemount.Вместо этого датчик в сборе относительно изолирован от корпуса и соединен только двумя капиллярными трубками, соединяющими его с изолирующими диафрагмами. Таким образом, напряжения внутри металлической рамы, создаваемые болтами фланца, практически не влияют на датчик.

Модель в разрезе преобразователя перепада давления Rosemount модели 3051S («супермодуль») показывает, как все это выглядит в реальной жизни:

Pressure Transmitter Parts

Pressure Transmitter Parts

Давление технологической жидкости, приложенное к изолирующей диафрагме (ам), переходит в заполняющую жидкость внутри капилляра. трубки, передающие давление к туго натянутой диафрагме внутри дифференциального емкостного датчика.Как и в классической конструкции Rosemount модели 1151, мы видим, что заполняющая жидкость выполняет несколько функций:

  • Наполняющая жидкость защищает чувствительную чувствительную диафрагму от контакта с нечистыми или агрессивными технологическими жидкостями
  • Наполняющая жидкость позволяет изолирующим мембранам обеспечивать защиту от избыточного давления для чувствительная диафрагма
  • Наполняющая жидкость обеспечивает среду с постоянной диэлектрической проницаемостью для функционирования цепи дифференциальной емкости

Преобразователи давления Rosemount серии «супермодуль» имеют ту же компланарную конструкцию, что и предыдущие модели 3051, но добавляют новую конструктивную особенность : включение электроники в модуль из нержавеющей стали, а не в синий верхний корпус.Эта функция позволяет значительно уменьшить размер передатчика, если это необходимо для приложений с ограниченным пространством.

Кредиты: Тони Р. Купхальдт — Лицензия Creative Commons Attribution 4.0

.

Принцип работы трансформатора — коэффициент поворота и трансформации

Основным принципом работы трансформатора является Закон электромагнитного поля Фарадея Индукция или взаимная индукция между двумя катушками. Ниже поясняется принцип работы трансформатора. Трансформатор состоит из двух отдельных обмоток, размещенных на сердечнике из многослойной кремнистой стали.

Обмотка, к которой подключен источник переменного тока, называется первичной обмоткой, а нагрузка — вторичной обмоткой, как показано на рисунке ниже.Он работает только с переменным током , потому что переменный поток необходим для взаимной индукции между двумя обмотками.

transformer-working-diagram

Состав:

Когда на первичную обмотку подается переменный ток с напряжением V 1 , в сердечнике трансформатора устанавливается переменный поток ϕ, который соединяется со вторичной обмоткой, и в результате этого возникает ЭДС. в нем называется взаимно индуцированная ЭДС . Направление этой наведенной ЭДС противоположно приложенному напряжению V 1 , это из-за закона Ленца, показанного на рисунке ниже:

working-of-transformer-circuit Физически между двумя обмотками нет электрического соединения, но они связаны магнитным полем.Следовательно, электрическая мощность передается из первичной цепи во вторичную через взаимную индуктивность.

Наведенная ЭДС в первичной и вторичной обмотках зависит от скорости изменения магнитной индукции, которая составляет (N dϕ / dt).

dϕ / dt — это изменение магнитного потока, одинаковое для первичной и вторичной обмоток. Индуцированная ЭДС E 1 в первичной обмотке пропорциональна числу витков N 1 первичной обмотки (E 1 ∞ N 1 ).Подобным образом наведенная ЭДС во вторичной обмотке пропорциональна количеству витков на вторичной обмотке. (E 2 ∞ N 2 ).

Трансформатор питания постоянного тока

Как уже говорилось выше, трансформатор работает от сети переменного тока и не может работать без источника постоянного тока. Если номинальное напряжение постоянного тока приложено к первичной обмотке, в сердечнике трансформатора установится магнитный поток постоянной величины, и, следовательно, не будет самоиндуцированной генерации ЭДС, поскольку для связи магнитного потока со вторичной обмоткой должна быть должен быть переменный поток, а не постоянный поток.

По закону Ома

working-of-transformer-eq

Сопротивление первичной обмотки очень низкое, а первичный ток высокий. Таким образом, этот ток намного превышает номинальный ток первичной обмотки при полной нагрузке. Следовательно, в результате количество выделяемого тепла будет больше, и, следовательно, потери на вихревые токи (I 2 R) будут больше.

Из-за этого загорается изоляция первичных обмоток, и трансформатор выходит из строя.

Передаточное число

Определяется как отношение витков первичной обмотки к вторичной.
turn-ratio-eq Если N 2 > N 1 , трансформатор называется Повышающий трансформатор

Если N 2 1 трансформатор называется Понижающий трансформатор

Коэффициент трансформации

Коэффициент трансформации определяется как отношение вторичного напряжения к первичному. Обозначается К.
transformation-ratio-of-transformer

.

As (E 2 ∞ N 2 и E 1 ∞ N 1 )

Это все о работе трансформатора.

.Принцип работы термистора

Инструментальные средства

Термисторы

Термисторы — это чувствительные к температуре полупроводники, которые демонстрируют большое изменение сопротивления в относительно небольшом диапазоне температур. Существует два основных типа термисторов: положительный температурный коэффициент (PTC) и отрицательный температурный коэффициент (NTC). Термисторы NTC демонстрируют снижение сопротивления с повышением температуры. Чаще всего они используются для измерения температуры.

Thermistor types

Thermistor types

Термистор похож на RTD, но вместо металла используется полупроводниковый материал . Термистор представляет собой твердотельное устройство и имеет большую чувствительность , чем RTD. В отличие от RTD, характеристика термостойкости термистора — , нелинейная, , и не может быть охарактеризована одним коэффициентом. Кроме того, в отличие от RTD, сопротивление термистора уменьшается на с повышением температуры.

PTC NTC Thermistors Comparation

PTC NTC Thermistors Comparation

Термисторы нельзя использовать для измерения высоких температур по сравнению с RTD. На самом деле максимальная рабочая температура иногда составляет всего 100 или 200 ° C.

Производители обычно предоставляют данные сопротивления-температуры в виде кривых, таблиц или полиномиальных выражений. Линеаризация корреляции между сопротивлением и температурой может быть выполнена с помощью аналоговой схемы или применением математики с использованием цифровых вычислений. Типичная схема термистора показана ниже.

Thermistor Circuit

Thermistor Circuit

Из принципиальной схемы видно, что это простой делитель напряжения. R s — некоторый фиксированный (питающий) резистор. R s и напряжение питания V s можно регулировать для получения желаемого диапазона выходного напряжения V o для заданного диапазона температур.

Преимущества: Большое изменение сопротивления при изменении температуры, быстрое время отклика, хорошая стабильность, Высокое сопротивление устраняет трудности, вызванные сопротивлением выводов, Низкая стоимость и взаимозаменяемость

Недостатки: Нелинейный, ограниченный диапазон рабочих температур , может быть неточность из-за перегрева, требуется источник тока.

Кривая зависимости сопротивления от температуры

В отличие от RTD и термопар, термисторы не имеют стандартов, связанных с их характеристиками или кривыми зависимости сопротивления от температуры. Следовательно, есть из чего выбирать.

Каждый материал термистора обеспечивает различную «кривую» зависимости сопротивления от температуры. Некоторые материалы обеспечивают лучшую стабильность, в то время как другие имеют более высокое сопротивление, поэтому из них могут быть изготовлены термисторы большего или меньшего размера.

Многие производители указывают константу Бета (B) между двумя температурами (пример: [3 0/50 = 3890). Это, наряду с сопротивлением при 25 ° C (77 ° F), может использоваться для идентификации конкретной кривой термистора. Resistance vs. Temperature Curve

Resistance vs. Temperature Curve

Термистор представляет собой термометр сопротивления, аналогичный датчику температуры сопротивления (RTD) и используется для измерения температуры . Он состоит из неметаллического резистора, который используется в качестве чувствительного элемента температуры.

Термистор — это сокращенная форма от «терморезистор».Устройство состоит из объемного полупроводникового устройства, которое действует как резистор с высоким и отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, иногда до -6% на каждый градус Цельсия повышения температуры. Благодаря этому свойству высокой чувствительности (то есть огромному изменению сопротивления при небольшом изменении температуры) термистор в основном применим для точного измерения температуры, контроля температуры и температурной компенсации, особенно в более низком температурном диапазоне -100 градусов Цельсия. до +300 градусов Цельсия.

Разница между термисторными и резистивными датчиками температуры (RTD)

Оба устройства работают по тому же принципу, что постоянный ток, протекающий через резистор, и его изменяющееся сопротивление из-за изменения температуры измеряется как падение напряжения на нем. . Основное отличие состоит в том, что электрическое сопротивление резистора, используемого в термисторе, изменяется нелинейным образом в зависимости от температуры. Чувствительный элемент, используемый в термисторе, состоит из керамики или полимера, в то время как RTD использует чистые металлы в качестве чувствительного элемента.Еще одно важное отличие — рабочий диапазон. Из-за своей высокой чувствительности термисторы используются при измерениях в узком диапазоне и в диапазонах низких температур от -20 градусов Цельсия до +120 градусов Цельсия. Но RTD используются в широком диапазоне температур.

Конструкция

Устройство изготовлено из материалов, таких как спеченные смеси оксидов металлов, таких как марганец, никель, кобальт и железо. Их сопротивление колеблется от 0,4 Ом до 75 МОм, и они могут изготавливаться самых разнообразных форм и размеров.Термисторы меньшего размера имеют форму шариков диаметром от 0,15 мм до 1,5 мм. Такой шарик может быть запаян на кончике твердого стеклянного стержня с образованием зонда, который легче установить, чем шарик. В качестве альтернативы термистор может быть в виде дисков и шайб, изготовленных прессованием материала термистора под высоким давлением в плоские цилиндрические формы диаметром от 3 до 25 миллиметров. Шайбы можно штабелировать и размещать последовательно или параллельно для повышения способности дисциплины.

Характеристическая кривая

Resistance-Versus-Temperature-Characteristics-of-Thermistor Resistance-Versus-Temperature-Characteristics-of-Thermistor Зависимость сопротивления от температуры термистора

Кривая зависимости сопротивления от температуры является одной из основных характеристик, которая используется в приложениях измерения, управления и компенсации с использованием термистора. График характеристик представлен ниже. Из графика характеристик типичного термистора мы видим, что удельное сопротивление изменяется от 107 до 1 Ом-см при изменении температуры от -100 градусов Цельсия до +400 градусов Цельсия.Этот высокий отрицательный температурный коэффициент сопротивления делает термистор идеальным преобразователем температуры .

Термистор как датчик температуры

Термистор, используемый для измерения температуры, показан на рисунке ниже. Термистор рассчитан на сопротивление 2 кОм при 25 градусах Цельсия, а температурный коэффициент -4% на градус Цельсия приведет к уменьшению изменения температуры на 80 Ом на градус Цельсия.

К устройству последовательно подключены аккумулятор и микрометр.Изменение температуры вызывает изменение сопротивления, если записываются показания термистора и соответствующего микрометра. Обычно измеритель калибруется по температуре с разрешением 0,1 градуса Цельсия. Как показано на рисунке, мостовая схема также используется для увеличения чувствительности термисторов.

Типы термисторов

Для изучения различных типов термисторов важно понимать формулу, которая показывает линейную зависимость между сопротивлением и температурой.

В приближении порядка 1 -го порядка изменение сопротивления равно температурному коэффициенту сопротивления 1-го порядка -го порядка на изменение температуры.

dR = k.dT

где, dR — изменение сопротивления

k — 1 st Температурный коэффициент сопротивления заказа

dT — изменение температуры

Если значение температурного коэффициента сопротивления (k) равно положительный, повышение температуры увеличивает сопротивление.Такое устройство можно назвать позисторным или термистором с положительным температурным коэффициентом (PTC). Если значение k отрицательное, повышение температуры приведет к уменьшению значения сопротивления. Такое устройство называется термистором с отрицательным температурным коэффициентом (NTC).

Термисторы с позистором и положительным температурным коэффициентом (PTC)

Термисторы с положительным температурным коэффициентом, которые используются в промышленности, в целом подразделяются на два. Первый из них называется «Силисторы», что означает чувствительные кремниевые резисторы.Известно, что силисторы имеют положительный температурный коэффициент, равный 08% на градус Цельсия. Если температура поднимается выше 175 градусов Цельсия, устройство переходит в область отрицательного температурного коэффициента. Другая классификация термисторов PTC называется термисторами PTC переключаемого типа. Он изготовлен из материалов керамического типа и, как известно, имеет очень высокое сопротивление при небольшом изменении температуры. В материал также добавляются присадки, так что они также проявляют полупроводниковое поведение.Известно, что устройство имеет температуру перехода или «Кюри». Пока устройство не достигнет этой конкретной точки, его характеристики сопротивления-температура будут иметь отрицательный температурный коэффициент. После этого он начинает показывать увеличивающийся положительный температурный коэффициент сопротивления. В этот момент также начинает развиваться сопротивление. Основное различие между температурным сопротивлением силистора и переключающего термистора с положительным температурным коэффициентом показано ниже.

Resistance-Temperature-Characteristic-of-Silistor-and-Switching-Type-PTC Resistance-Temperature-Characteristic-of-Silistor-and-Switching-Type-PTC Температурное сопротивление силистора и тип переключения PTC

Приложения

  1. Устройство известно своим применением в качестве устройства защиты цепей, например предохранителя.Прохождение тока через устройство вызывает нагревание из-за его резистивных свойств. Таким образом, если через устройство протекает чрезмерный ток, оно начинает соответственно нагреваться и, таким образом, увеличивает свое сопротивление. Это увеличение сопротивления снова увеличивает нагрев. Это создает такой эффект, который вызывает большее сопротивление в устройстве и ограничивает величину напряжения и тока в устройстве.
  2. Другое важное применение — это таймер в цепи катушки размагничивания ЭЛТ-мониторов.Когда ЭЛТ-монитор включен, начальный ток достигает термистора PTC и катушки размагничивания. Термистор PTC будет большого размера, и, следовательно, сопротивление устройства будет возрастать по мере прохождения тока. Это вызывает накопление тепла и, таким образом, катушка размагничивания отключается очень быстро. Катушка размагничивания необходима для плавного уменьшения непрерывного магнитного поля. Эту помощь может оказать только термистор PTC.

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC)

Термисторы с отрицательным температурным коэффициентом, которые используются в промышленности, в целом подразделяются на два.Таким образом, классификация основана на методе размещения электродов на керамическом корпусе. Эту основную категорию можно дополнительно разделить в зависимости от различных типов геометрии, форм и методов обработки. Одна из основных категорий, которые наиболее часто используются в промышленности, — это термисторы шарикового типа. В соответствии с формой и методами производства термисторы с шариками можно снова разделить на голые шарики, шарики с стеклянным покрытием, шарики повышенной прочности, шарики в стеклянных корпусах и многие другие.

Еще одна группа термисторов NTC — это с металлизированными контактами. Эти термисторы можно установить с помощью пружинных контактов или поверхностного монтажа.

Приложения

  1. Термисторы NTC используются для измерения температуры (обычно в узком диапазоне и низких диапазонах температур).
  2. Устройство может использоваться для ограничения внезапной перегрузки по току, протекающей в цепях питания. Известно, что устройство вначале имеет очень высокое значение сопротивления.Сопротивление постепенно снижается при нагревании устройства. По мере уменьшения сопротивления восстанавливается обычная работа схемы, и через нее протекает сильный ток, не повреждая другие части схемы.
  3. Этот прибор используется для измерения температуры инкубаторов.
  4. Термисторы NTC используются для измерения и контроля аккумуляторов, пока они хранятся для зарядки.
  5. Они используются для определения температуры масла и охлаждающей жидкости в автомобильных двигателях.Эта информация отправляется обратно водителю косвенными способами.

Сравнение термисторов PTC и NTC

Термистор, сокращенно ТЕРМОЧувствительный резистор.

PTC, сокращенно от «Положительный температурный коэффициент».
NTC, сокращенно от отрицательного температурного коэффициента.

Сопротивление термистора PTC увеличивается с ростом температуры.
Сопротивление термистора NTC уменьшается с ростом температуры.

Основной материал термистора PTC BaTio3, основным материалом термистора NTC является Mn, Ni, Cu.

Термистор PTC в основном применяется для защиты от перегрузки по току и короткого замыкания, защиты связи, задержки времени плавного переключения освещения, запуска двигателя, измерения температуры и защиты, саморегулирования нагрева и т. Д.

Термистор NTC в основном применяется для ограничения пускового тока, измерения температуры, температурной компенсации, контроля температуры и т. Д.

PTC NTC Thermistors Comparation

PTC NTC Thermistors Comparation

Также прочтите: Принцип работы RTD

.

Принцип работы двигателя постоянного тока

Двигатель постоянного тока — это устройство, которое преобразует постоянный ток в механическую работу. Он работает по принципу закона Лоренца, который гласит, что « проводник с током, помещенный в магнитное и электрическое поле, испытывает силу ». Опытная сила называется силой Лоренца. Правило левой руки Флемминга определяет направление силы.

Правило левой руки Флеминга

Если большой, средний и указательный пальцы левой руки смещены друг относительно друга на угол 90 °, средний палец представляет направление магнитного поля.Указательный палец показывает направление тока, а большой палец показывает направление сил, действующих на проводник.

Fleming-left-hand-rule

Формула рассчитывает величину силы,

working-principle-of-dc-motor-eq

Прежде чем понять принцип работы двигателя постоянного тока, мы должны сначала узнать о его конструкции. Якорь и статор — две основные части двигателя постоянного тока. Якорь — это вращающаяся часть, а статор — их неподвижная часть. Катушка якоря подключена к источнику постоянного тока.

Катушка якоря состоит из коммутаторов и щеток. Коммутаторы преобразуют переменный ток, индуцированный в якоре, в постоянный ток, а щетки передают ток от вращающейся части двигателя к неподвижной внешней нагрузке. Якорь размещается между северным и южным полюсами постоянного или электромагнита.

Для простоты предположим, что якорь имеет только одну катушку, которая расположена между магнитным полем, показанным ниже на рисунке A.Когда на катушку якоря подается постоянный ток, через нее начинает течь ток. Этот ток создает вокруг катушки собственное поле.

На рисунке B показано поле, индуцируемое вокруг катушки:

WORKING-PRINCIPLE-OF-DC-MOTOR-FIG-1

В результате взаимодействия полей (создаваемых катушкой и магнитом) результирующее поле развивается поперек проводника. Результирующее поле стремится вернуться в исходное положение, то есть на оси основного поля. Поле оказывает силу на концах проводника, и катушка начинает вращаться.

WORKING-PRINCIPLE-OF-DC-MOTOR-FIG-2

Пусть поле, создаваемое основным полем, будет F м , и это поле вращается по часовой стрелке. Когда в катушке течет ток, они создают собственное магнитное поле, скажем, F r . Поле F r пытается двигаться в направлении основного поля. Тем самым крутящий момент действует на катушку якоря.

WORKING-PRINCIPLE-OF-DC-MOTOR-FIG-3

Настоящий двигатель постоянного тока состоит из большого количества катушек якоря. Скорость двигателя прямо пропорциональна количеству катушек, используемых в двигателе. Эти катушки находятся под воздействием магнитного поля.

Один конец проводов находится под влиянием северного полюса, а другой конец — под влиянием южного полюса. Ток входит в катушку якоря через северный полюс и движется наружу через южный полюс.

Когда катушка перемещается от одной щетки к другой, одновременно меняется и полярность катушки. Таким образом, направление силы или крутящего момента, действующих на катушку, остается неизменным.

Вращающий момент в катушке становится равным нулю, когда катушка якоря перпендикулярна основному полю. Нулевой крутящий момент означает, что двигатель перестает вращаться. Для решения этой проблемы в роторе используется номер обмотки якоря. Таким образом, если одна из их катушек перпендикулярна полю, то другие катушки создают крутящий момент. И ротор движется непрерывно.

working-principle-of-DC-motor-fig-4

Кроме того, для получения непрерывного крутящего момента конструкция сохраняется таким образом, что всякий раз, когда катушки пересекают магнитную нейтральную ось магнита, направление тока в катушках становится обратным.Это можно сделать с помощью коммутатора.

.