Ce este un actuator de temperatură?

Un actuator de temperatură este orice dispozitiv care pornește și oprește echipamentul ca răspuns la schimbările de temperatură. Aceștia pot utiliza o varietate de metode pentru a măsura schimbările de temperatură, inclusiv metale, substanțe chimice sau gaze. Dispozitivele de control al temperaturii pot varia de la un simplu termostat de acasă pentru controlul încălzitoarelor sau aparatelor de aer condiționat, până la sisteme complexe care controlează reacțiile chimice din instalațiile industriale.

Echipamentele de încălzire și aer condiționat sunt conectate la un termostat din interiorul clădirii. Până la sfârșitul secolului al XX-lea, termostatele foloseau un comutator cu mercur pentru a controla sistemul. Acest actuator de temperatură folosea o bandă bimetală, care era o bandă spiralată din două metale topite pe lungimea lor. Pe măsură ce temperatura se schimbă, cele două metale se extind sau se contractă cu ritmuri ușor diferite, iar bobina își schimbă forma.

Mercurul a fost instalat într-un tub de sticlă plasat la un capăt al bobinei bimetalice. Mercurul lichid se mișca înainte și înapoi în interiorul tubului pe măsură ce temperatura se schimba și activa circuitele electrice pentru a controla încălzirea sau răcirea. Doar banda bimetalica a fost afectata de temperatura; mercurul a rămas neschimbat. Cu toate acestea, utilizarea mercurului a dispărut până la sfârșitul secolului al XX-lea din cauza toxicității sale.

Substanțele chimice pot fi utilizate pentru a controla un actuator de temperatură, fie prin modificarea dimensiunii, fazei sau presiunii vaporilor, iar unele substanțe chimice se extind și se contractă odată cu schimbările de temperatură. Când este sigilat în tuburi cu un piston la un capăt, schimbările de temperatură pot face ca pistonul să se miște și să activeze un comutator. O schimbare de fază se referă la o schimbare chimică de la solid la lichid sau lichid la gaz. Termostatele vehiculelor utilizate pentru controlul temperaturii motorului folosesc un sigiliu de ceară care devine lichid pe măsură ce motorul se încălzește, deschizând o supapă care permite circulația lichidului de răcire a motorului. Acest lucru se va transforma din nou într-un solid când motorul se răcește.

Presiunea de vapori poate fi utilizată pentru controlul temperaturii în două moduri. Un tip de actuator de temperatură măsoară presiunea vaporilor dintr-un solvent sigilat într-un tub și conectat la un rezervor sau o țeavă de proces chimic. Pe măsură ce temperatura crește, crește și presiunea vaporilor de solvent și poate activa un comutator.

Un al doilea tip de actuator de vapori este un controler cu hidrură metalică. Hidrururile metalice conțin molecule de hidrogen care devin hidrogen gazos pe măsură ce temperaturile cresc. Creșterea presiunii gazului hidrogen poate împinge un piston și poate fi folosită ca dispozitiv de acționare a temperaturii. Sistemele de sprinklere de incendiu pot folosi aceste dispozitive pentru a deschide și închide capete de sprinklere pentru controlul apei. Odată stins focul, hidrogenul gazos revine în metal, presiunea gazului scade și capul de stropire se închide.
Controlul electronic al temperaturii a început să înlocuiască dispozitivele mecanice la sfârșitul secolului al XX-lea. Dispozitivele numite termistori, care sunt controlere sensibile la temperatură, fără piese în mișcare, pot fi fabricate care asigură controlul îngust al intervalului de temperatură. Termistorii pot fi conectați la circuite de control care pornesc și opresc sistemele de încălzire sau de răcire și sunt utilizați în multe termostate digitale.