Реле контроля температуры

Преимущества температурных контроллеров

Температурные контроллеры необходимы на любом производстве или рабочих процессах, где необходима постоянная регулировка температуры. Эти приборы позволяют обеспечить постоянный температурный режим, контролировать и измерять его.

Современные температурные контроллеры бывают аналоговыми или электронными. Современные модели зачастую бывают с ПИД-регуляторами, и, как показывает практика, такие устройства удобнее в эксплуатации. Принцип их работы более надежен, так как алгоритм ПИД-регулирования подразумевает очень короткий интервал между измерениями – всего 100 мс. Желательно выбирать модели, совместимые с наиболее популярными датчиками контроля над температурой – это позволит оптимизировать процесс.

Современные контроллеры температуры имеют широкий, удобный дисплей, а также компактные размеры. Небольшие габариты позволяют без хлопот осуществлять их монтаж, а также облегчают работы с прибором в условиях ограниченного пространства.

Принцип действия

Реле температуры функционирует по довольно простой схеме. Котлы, оборудованные данным конструктивным элементом, также оснащаются термодатчиком. Он собирает информацию относительно температуры теплоносителя, циркулирующего в системе. При этом комнатные датчики регистрируют климатические показатели в самом помещении. Собранная информация поступает на блок управления.

Принцип работы простейшего термореле заключается в том, что встроенный в устройство регулятор сверяет полученные данные с заданными пользователем настройками. В последующем он повышает мощность прибора или, наоборот, уменьшает ее.

Teplolux MCS 350 Wi-Fi

Терморегулятор, предназначенный для контроля температурного режима отопительных котлов. Одной из важнейших особенностей является поддержка протокола Wi-Fi и возможность управления со смартфона. Также к числу отличительных признаков можно отнести большой сенсорный экран. Во время бездействия клавиши блокируются. Стоимость устройства составляет 4551 рубль.

Teplolux MCS 350 Wi-Fi

Установка терморегулятора предоставляет возможность получения полного контроля над температурой, на величину которой влияет различное нагревательное оборудование. Приобретение устройства с выносным датчиком позволит повысить точность измерений. Ещё раз узнать о том, что это такое, можно из представленного видео.

Watch this video on YouTube

Предыдущая ИнженерияБиотуалет для дачи – современный подход к организации санитарной зоны
Следующая ИнженерияСигнализация GSM для дома, гаража и дачи — как защитить своё имущество дистанционно

Полупроводниковые термочувствительные элементы

Хотя и терморезисторы изготавливаю из полупроводниковых материалов, но здесь речь идёт о эффекте изменения температуры на p-n переходе транзисторов и диодов. Эти приборы характеризуются температурным коэффициентом напряжения — ТКН. Это изменение приложенного напряжения при изменении температуры. У всех полупроводников он отрицательный равен примерно 2мВ/0С.

На основе полупроводниковых датчиков температуры выпускают специализированные микросхемы, в которых на одном кристале помещается сразу и термочувствительный элемент усилители сигнала и схемы стабилизации. В настоящее время такие микросхемы широко распространены и выпускаются миллионами штук многими производителями. А потребитель получает готовое откалиброванное изделие с выходным сигналом нужной величины и нужной ему погрешностью (точностью). Используют такие микросхемы как датчики температуры в самых разнообразных устройствах.

Ещё одно применение полупроводниковых термодатчиков — в качестве элементов стабилизации и компенсации в электронных схемах. К примеру при протекании тока через мощные силовые элементы он нагреваются, изменяется х сопротивление и ,соответственно, параметры, чтобы компенсировать этот эффект, на его корпус крепят термотранзистор и включают в схему термокомпенсации.

Термореле — это устройства для включения или выключения нагрузки при достижении определённой температуры, они преобразуют тепловую энергию в механическую, которая идёт на замыкание/размыкание электрических контактов.

Область применения данных изделий -автоматизация и защита устройств в быту, на производстве, в автомобилях. Например их используют в утюгах, тепловых завесах, электрокаминах. Главное их достоинство это невысокая цена и простота.

Выпускают регулируемые термореле и настроенные на определённую температуру срабатывания. С замыкающими и размыкающими контактами, а также с группами контактов на замыкание/размыкание одновременно.

Технические параметры термореле:

-температура срабатывания — температура при достижении которой происходит замыкание/размыкание контактов реле

-температура возврата, соответственно при ней происходит возврат в исходное состояние

-гистерезис (дифференциал) -разница между температурой срабатывания и возврата

-коммутируемый ток и напряжение, от этого параметра зависит долговечность прибора, стоит подбирать прибор с запасом по току

-сопротивление контактов

-время срабатывания

-погрешность прибора, например +/- 10%

Область применения

Термореле на 12 вольт часто входит в состав конструктивной схемы систем отопления. Пользователю необходимо контролировать температуру в котле и контурах с учетом климатических показателей помещения. Также устройство позволяет регулировать объем воды в системе. При наличии температурного реле удается своевременно выявить любые неисправности в работе котла.

В конструкции бытовых обогревателей также могут присутствовать термостаты, включаемые через розетку. Такие устройства просты в использовании и подключении, универсальны и высокоэффективны. Подобные термореле совместимы с электрическими чайниками, нагревательными приборами, светотехникой.

Термореле для теплого пола

Схема установки термореле для теплого пола

Существуют специальные контролеры, предназначенные для регулировки работы системы «теплый пол». Они подсоединяются к нескольким деталям – датчикам, нагревательным элементам и электросети. После включения термореле получает информацию о температурных показателях системы, после чего сравнивает их с заданными пользователем настройками.

При необходимости контролер включает или отключает нагревательные элементы, делая это циклично. Поэтому теплый пол без трудностей обеспечивает в помещении стабильную температуру воздуха.

Для инфракрасных обогревателей

Приборы получили большое распространение из-за способности передавать тепловую энергию на значительные площади. При установке термостата удастся повысить эффективность работы таких устройств. Используя программируемые накладное термореле, легко настроить функционирование инфракрасного обогревателя на длительный период времени.

Для сауны и бани

Рекомендуется использовать контролеры, способные работать при температуре от +50°С. С их помощью функционирование сауны или бани будет происходить автономно с учетом параметров, заданных пользователем.

Реле температуры (термостат) Trafag/Трафаг

Капиллярные реле температуры (термостаты) Trafag швейцарского производства заработали отличную репутацию благодаря своей долговечности, надежности и качеству. Компания-производитель предлагает широкий спектр моделей для бытового оборудования и различных промышленных систем, включая те, что предназначены для работы в зонах повышенной взрывоопасности. При этом каждая модель реле температуры (термостата) Трафаг эффективна и функциональна, так как выпускается для решения конкретных задач. Производитель обеспечивает технический контроль всех компонентов прибора, способных повлиять на надежность и долговечность. Все это обеспечивает бесперебойную работу термостатов без потери точности в течение срока, существенно превышающего гарантийный период.

Термостаты (реле температуры) Вы можете купить в Санкт-Петербурге (СПб), Москве, Казани, Нижнем Новгороде, Челябинске, Новосибирске, Екатеринбурге, Самаре, Омске, Уфе, Ростове, Перми, Воронеже, Волгограде и других городах России.

Достойная альтернатива термостатам, реле температуры Данфосс (Danfoss). 

Датчик для терморегулятора теплого пола

По аналогичному принципу управляется система теплого пола.

Переменное напряжение 230 В подается на вход устройства, затем преобразуется в бестрансформаторном блоке питания до постоянного 15 В. Порог включения задается делителем R₄, R₅, R₉. Когда пол холодный, сопротивление термистора R₉ составляет 10 кОм. На стабилитрон TL431 поступает сигнал выше 2,5 В по цепочке VD₃,R₆,HL₂,U₁. Индикация об этом производится диодом HL₂. Симистор VS₁ включается и напряжение подается на нагрев пола. Когда его температура достигает заданной величины, сопротивление термистора R₉ (датчика) уменьшается настолько, что на управляющем входе стабилитрона величина сигнала становится меньше 2,5 В. TL431 закрывается, а за ним и оптосимистор с симистором. В результате секция нагревателя отключается. Как только пол начинает остывать, процесс повторяется.

Минимальная и максимальная температура задается резисторами R₄ и R₅. Порог включения настраивается после установки датчика R₉. Его располагают посередине между витками нагревателя. Мощность на выходе, которой управляет температурное реле, зависит от величины сопротивления R₇.

Открытые выводы датчика закрываются термоусадочной трубкой, и его вместе с кабелем закрывают стяжкой или слоем клея. Выводы целесообразно поместить в латунную гильзу и залить эпоксидной смолой. Сверху пол покрывают кафелем.

Как подключить термореле к обогревателям, можно увидеть на схеме, которая изображается на корпусе многих моделей. Ее можно также найти в описании прибора.

Промышленное термореле для обогревателя можно выбрать из следующих типов:

• электромеханические — с ручной настройкой переключателя;
• цифровые — управление производится сенсорными или тактильными кнопками, а на дисплее отображается нужная информация (текущая температура и настройки);
• программируемые — с настройкой программы работы обогревателя в течение заданного периода, а также дистанционно управляемые через компьютер.

Виды

Существует несколько классификаций реле для измерения температуры. По принципу работы:

1. Цифровое (BRC, Атлант);
2. Манометрическое (КРМ, ВАЗ).

Манометрическое указывает температуру при помощи стрелочного механизма. Оно очень простое в использовании и эксплуатации, преимущественно данная система применяется для биметаллических чувствительных элементов.

Фото — термостат

Цифровое реле – это более современный датчик, который демонстрирует показания при помощи LED-дисплея, его легко можно установить своими руками и настраивать по собственному усмотрению. Помимо градусов, на монитор выводятся показания времени и прочих необходимых для работы индикатора, данных. Эта электрическая схема используется в большинстве холодильных установок нового поколения.

По исполнению:

1. Бытовой. С нормальными показателями защиты от конденсата и пыли, не герметичный;
2. Взрывозащищенный. Специальное реле, которое применяется для измерения температуры на пожароопасных объектах или в условиях повышенной опасности (котлах с жидким металлом, нефтью и т. д.);
3. Герметичное. Его можно использовать в условиях повышенной пыльности и влажности (сауны, инкубаторов, теплиц). Дополнительно защищены контакты датчика.

Соответственно, бытовой рекомендуется использовать в квартирах и домах, тогда как герметичный и взрывозащищенный в производственных помещениях. Видео: схема устройства термореле https://www.youtube.com/watch?v=_dIiZfzf0KY

Прочие типы датчиков

Существует ещё два основных вида датчиков для измерения температуры воздуха или среды. Один из них – это акустические устройства, принцип работы которых состоит в установлении разницы скорости звука при разных показателях температуры. Второй тип бесконтактного термодатчика – пирометр или тепловизор. Его принцип заключается в определении инфракрасного тепла, исходящего от нагретого тела. Подобным способом удаётся получить искомое значение без непосредственного приближения к среде измерений.

Электронная начинка обеспечивает большую вариативность функций терморегуляторов с выносным датчиком

Преимущества и недостатки терморегуляторов с выносными датчиками

Прежде чем купить терморегулятор с датчиком температуры воздуха, следует узнать, какими положительными и отрицательными сторонами обладают подобные устройства. Сразу стоит отметить, что преимуществ больше.

В первую очередь, использование подобного типа позволяет максимально точно определять необходимые показатели температуры, что позволяет эффективно контролировать микроклиматические условия.

Терморегулятор при правильной настройке может стать составной частью «умного дома»

Во-вторых, наличие выносного датчика позволяет устанавливать его в любом удобном месте, там, где закрепление иного устройства контроля не позволит получать достоверные данные.

Терморегуляторы, оснащённые выносными датчиками, благодаря наличию встроенной электроники, практически лишены ошибок в показаниях.

Но это свойство влечёт за собой главный недостаток – подверженность перепадам напряжения, которые могут вызвать сбой программы или выход устройства из строя, особенно, при резких скачках электричества.

Что делает термореле

Устройства рассматриваемого типа относятся к классу термостатов. Например, таким считается термореле с выносным датчиком температуры. Это значит, что реле поддерживает температуру в заданных границах. Когда температура выходит за эти границы, реле переключает устройство нагрева: котел, теплый пол, обогреватель или тэн. Переключение делается таким образом, чтобы температура вернулась в заданные границы.

В самом простом случае термостат включает нагреватель, когда температура понизилась и стала меньше требуемой, и выключает, когда температура поднялась выше требуемой. Сложные терморегуляторы могут подключать и отключать несколько секций нагревателей или плавно регулировать мощность.

Термореле в системе теплого пола

Термореле состоят из двух обязательных частей: датчика температуры и исполнительного устройства — это часть, которая замыкает контакты в силовой цепи. Эти части совмещаются в одном устройстве или соединяются с помощью кабеля. В каждом из этих случаев, реле работает правильно только тогда, когда датчик расположен там, где выдерживается задаваемая температура.

Пример установки выносного датчика

Кроме датчика и контактов выхода термореле часто содержат также устройство для установки желаемой температуры. В старых устройствах такое устройство выглядело как поворотная ручка или диск с шкалой, наносимой по радиусу указывающего клювика или метки. Новые, современные устройства, в большинстве цифровые и содержат несколько клавиш и дисплей. Но в некоторых моделях температура задается по прежнему, поворотной ручкой, что предпочитают потребители, в основном пожилые люди, с устоявшимися привычками. Выбор на рынке достаточен.

Виды и отличия

Температурные датчики классифицируются по типу установки, принципу работы и по назначению или эксплуатационным условиям.

По типу установки существует два вида датчиков датчика:

• встраиваемые;
• выносные.

Модели во страиваемым датчиком температуры применяются для контроля температуры перекачиваемой жидкости или газа внутри трубопровода. Изделия с выносным датчиком состоят из приемного и управляющего устройства, первое из которых устанавливается в любом удобном месте в помещении, фиксирует данные о температуре в помещении и передает их на плату управления дистанционно.

Классификация по принципу работы:

• манометрические;
• цифровые.

Датчик температуры манометрический Датчики температуры манометрические оснащаются стрелочным механизмом фиксации уровня нагрева. Как правило, такими измерительными приборами комплектуются биметаллические модели. Цифровые датчики более современные, они комплектуются информативным дисплеем, на который помимо рабочей температуры выводится также информация по другим рабочим параметрам, к числу которых может относится давление, скорость циркуляции, фактическое или предположительное время нагрева до заданного уровня.

По эксплуатационным параметрам термореле делятся на:

• бытовые – негерметичные модели с нормальным типом защиты от воздействия влаги, попадания пыли и конденсата;
• герметичные – изделия с более совершенными характеристиками корпуса, которые могут использоваться для температурного контроля в условиях агрессивной эксплуатации (в помещениях с повышенной влажностью или загрязненностью);
• взрывозащищенные – специальные устройства, применяемые для комплектации циркуляционных систем на объектах с повышенными требованиями к безопасности, в процессе разработки которых может образоваться взрыво- или пожароопасная смесь.

Для комплектации бытового оборудования, в том числе насосного, чаще всего применяется датчик реле температуры Т 35, он же реле температуры ТАМ 103 (02 22). Реле температуры Т 35 предназначен для работы в контролируемой воздушной, водной и лояльной к стали среде. В оснащении бытовых и общественных зданий также используются модели ТАМ 127-01, ТАМ 124, датчики реле температуры ТАМ 133.

Реле температуры ДТКБ 46

В бытовых и промышленных автоматических системах циркуляции неагрессивной газообразной среды, широко применимы датчики марки ДТКБ. Они используются для комплектации отопительных и кондиционирующих систем, при оснащении овощехранилищ, теплиц, гаражей, инкубаторов, комнат длительного хранения продукции. Из 16 доступных сегодня модификаций датчиков производства этого бренда пользуются популярностью датчики реле температуры ДТКБ 46, 49, 53, 57.

В промышленной отрасли востребованы такие модели, как датчик реле температуры ТР 200 М, РТ/РТК 303, 363 3787 02,РТ 820 М, RT 12-16. Эти изделия обладают широким температурным диапазонам перекачиваемой среды и стойкостью к износу в условиях эксплуатации при интенсивном нагреве.

Взрывозащищенные модели представлены такими изделиями, как реле температуры Т 21 ВМ и Т 419 М 1О М 5, которые в своем сегменте наиболее востребованы. Среди преимуществ этих моделей – взрывонепроницаемая оболочка, предотвращающая передачу давления и энергии в перекачиваемую взрывоопасную среду.

Основной принцип работы первого электромагнитного реле.

Когда электрическая цепь замыкалась или размыкалась, через обмотку подковообразного электромагнита проходил электрический ток, создавая вокруг сердечника электромагнитное поле. Якорь, который находился между полюсами подковы-сердечника, притягивался к магниту или отходил от него, а своим обратным концом размыкал или замыкал расположенные рядом электрические контакты. Контакты, в свою очередь, управляли следующей, такой же, похожей на предыдущую электрической цепью. Вторая цепь управляла третьей и так далее.

Таким образом, получалась единая цепь, осуществляющая передачу электрического сигнала, напоминающую эстафету(передать сигнал) и смену участков(отдельных цепей), как смену почтовых лошадей(relay,англ). Одним словом будет сказано, была собрана первая релейная проводная связь. Подобным образом, но используя беспроводную — радио связь, работают мобильные телефонные сети, телевидение, телеграф.

Вот краткая история появления современного электромагнитного выключателя — реле́, название которого связано с курьерской почтовой службой.

Из чего состоит современное электромагнитное реле.

Современное электромагнитное реле имеет основные три части: электромагнит, якорь, притягивающийся к сердечнику, и контактный переключатель, управляемый движением якоря.
Электромагнит представляет собой сердечник, во многих моделях — стержень, из магнитного — обычно стального материала с намотанным поверх катушкой из электрического провода. Пластина, притягивающаяся к электромагниту, называется якорем, который управляет через изолированный толкатель контактами, то есть размыкает или смыкает их.

Катушка реле может питаться токами малой величины, а срабатываемый якорь — управлять контактами с  бо́льшими в тысячи раз токами.

Какие электромагнитные реле бывают.

Электромагнитные реле делятся на две основные группы: с нормально замкнутыми контактами и с нормально разомкнутыми. В зависимости от тока управляющего сигнала, они делятся на реле постоянного и переменного тока. Далее разделяются по типу исполнения, по времени срабатывания, по нагрузке на контакты, по контролируемой величине, а также на специальные виды.

Как обозначаются электромагнитные реле на схеме.

Основу любого электромагнитного реле выполняет его обмотка — катушка электрического провода. Она изображается прямоугольником, с отводом от длинных сторон линий, указывающих на подключение к цепи, с обозначением: А1 и А2.

Символьное обозначение соответствует  букве (К).

• KA — токовое реле;
• KH — указательное реле;
• KK — электротепловое реле;
• KM — контактор или магнитный пускатель;
• KT — реле времени;
• KV — реле напряжения;
• KCC — реле команды включения;
• KCT — реле команды отключения;
• KL — промежуточное реле.

Изображение контактов напоминает рисунок выключателей. На концах контактов указываются геометрические символы, характеризующие их тип и функциональность. Символьное обозначение соответствует порядковому обозначению электромагнитного реле в схеме, а через точку номер группы контакта этого реле. К примеру: К1.2.

Область применения реле весьма обширна: холодильники, компьютеры, телевизоры, автомобили, утюги — перечислять можно долго и Вы в этом сами убедитесь, как только сможете находить их на схемах.

Название
«Электромагнитное реле на схеме»

Фрагмент содержимого
Современное электромагнитное реле имеет основные три части: электромагнит, якорь, притягивающийся к сердечнику, и контактный переключатель, управляемый движением якоря.
Электромагнит представляет собой сердечник, во многих моделях — стержень, из магнитного — обычно стального материала с намотанным поверх катушкой из электрического провода. Пластина, притягивающаяся к электромагниту, называется якорем, который управляет через изолированный толкатель контактами, то есть размыкает или смыкает их.
Катушка реле может питаться токами малой величины, а срабатываемый якорь — управлять контактами с  бо́льшими в тысячи раз токами.

Автор

Издатель

«Весёлый Карандашик»

Громкоговоритель в действии и на схемах

Электромашина в работе и на схеме

«Подписаться на рассылку новых записей»   860

Выбор электротеплового реле

Выбор термореле зависит от многих факторы его эксплуатации: температуры окружающей среды; где оно установлено; мощности подключенного оборудования; необходимых средств аварийного оповещения и так далее. Чаще всего, потребитель делает выбор, основываясь на следующих технических характеристиках прибора.

1. Для однофазных сетей следует выбирать термореле с функцией автосброса и возврата контактов в исходное состояние через определенный промежуток времени. Такое устройство повторно сработает, если аварийная ситуация сохранилась и перегрузка оборудования по току продолжает присутствовать.
2. Для жаркого климата и горячих цехов следует использовать тепловые реле с компенсатором температуры воздушной среды. К ним относятся модели с обозначением ТРВ. Они способны нормально функционировать в широком интервале внешних температур.
3. Для оборудования, критичного к обрыву фаз, следует использовать соответствующую тепловую защиту. Практически все модели термореле способны отключать электроустановки в случае возникновения такой ситуации, так как обрыв одной фазы резко увеличивает ток нагрузки на двух оставшихся.
4. Тепловые реле со световой индикацией чаще всего используются в промышленности, где необходимо оперативно реагировать на аварийную ситуацию. Светодиодные датчики состояния устройства позволяют оператору визуально контролировать рабочий процесс.

Цена реле тепловой защиты может колебаться в очень широком диапазоне. Стоимость устройства зависит от многих факторов: общих технических характеристик, наличия дополнительных функций, используемых при производстве материалов, а также от популярности производителя прибора. Минимальная цена термореле около 500 рублей, а максимальная может доходить до нескольких тысяч. Реле от известных производителей, в обязательном порядке, комплектуются паспортом с подробным описанием технических характеристик, а также полной инструкцией по подключению прибора к электроустановкам.

Реле на DIN-рейку

Модули, собираемые на DIN-рейку, теперь окончательно вытеснили старый щитовой монтаж оборудования в шкафах, очень неудобный для обслуживания и ремонта. Защелкивание на рейку занимает секунды. Провода прокладываются в кабельных лотках в пределах шкафа и зажимаются винтовыми клеммами в точках подключения при их полной доступности для монтажа и освещенности.

Таким способом собирается электротехническое оборудование промышленного, коммунального и бытового назначения. Не составляют исключение и термореле, которые тоже выпускают в корпусе под крепление на DIN-рейку.

Термореле в корпусе для DIN-рейки

При установке в шкаф или бокс исчезает необходимость портить стены и внешний вид помещений. Датчики реле выводятся в контролируемую зону, а сами реле стоят с остальным оборудованием в шкафу.

Инструкция по созданию устройства

Схема для создания регулятора температуры своими руками

Чтобы изготовить своими руками термореле, нужно придерживаться следующей схемы:

1. Подготовительные работы. На плате размещают все необходимые элементы и производят пайку. Для этого запрещено использовать кислоту, способную привести к порче мелких деталей. Специалисты рекомендуют применять канифоль.
2. Протравка дорожек. Выполняют с учетом схемы устройства.
3. Проверка работоспособности контролера. Для выполнения данной операции применяют тестер.
4. Проверка работоспособности полупроводников. Измеряют полярность триодов, диодов и прочих элементов.

Инструкция по созданию устройства

Схема для создания регулятора температуры своими руками

Чтобы изготовить своими руками термореле, нужно придерживаться следующей схемы:

1. Подготовительные работы. На плате размещают все необходимые элементы и производят пайку. Для этого запрещено использовать кислоту, способную привести к порче мелких деталей. Специалисты рекомендуют применять канифоль.
2. Протравка дорожек. Выполняют с учетом схемы устройства.
3. Проверка работоспособности контролера. Для выполнения данной операции применяют тестер.
4. Проверка работоспособности полупроводников. Измеряют полярность триодов, диодов и прочих элементов.