كيف تعمل أجهزة التحكم في درجة الحرارة؟
استكشف ميكانيكاأجهزة التحكم في درجة الحرارةمع دليلنا المفصل! تعرف على أنواع هذه الأجهزة وعملياتها وتطبيقاتها -وهي أجهزة ضرورية للحفاظ على درجات حرارة مثالية
مقدمة إلى التحكم في درجة الحرارة
التحكم في درجة الحرارة هو جزء لا يتجزأ من العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية والسكنية. درجة الحرارة تقوم أجهزة التحكم بقياس وإدارة درجات الحرارة داخل بيئات أو أنظمة محددة -وهي وظيفة أساسية لضمان جودة المنتج وسلامته وكفاءة التشغيل. في هذه المقالة، نتحقق من أجهزة التحكم في درجة الحرارة#39 ؛ العمليات والمكونات والمبادئ والتطبيقات.
ويتضمن الحفاظ على مستوى مريح في أي مكان أو مادة من خلال أجهزة التحكم في درجة الحرارة -الأجهزة المستخدمة لرصد وضبط درجات الحرارة على أساس نقاط محددة مسبقا -سواء داخل الأفران الصناعية أو الأجهزة المنزلية الكبيرة مثل الأفران والثلاجات وكذلك الأجهزة المنزلية الصغيرة مثل الأفران والثلاجات. يمكن العثور على أجهزة التحكم في درجة الحرارة في كل مكان من الأفران الصناعية والأجهزة المنزلية الكبيرة مثل الأفران والثلاجات وصولاً إلى الأدوات المنزلية الصغيرة مثل الأفران والثلاجات.
المبادئ الأساسية للتحكم في درجة الحرارة
وفي صميم التحكم في درجة الحرارة تكمن حلقات التغذية المرتدة -إما الحلقات المفتوحة أو المغلقة:
* افتح نظام التحكم بالحلقة:مع التحكم في الحلقة المفتوحة، يصدر جهاز التحكم أمرًا مستمرًا لأجهزة التدفئة أو التبريد دون الأخذ في الاعتبار درجة حرارتها الفعلية -مثل القيادة دون النظر إلى عداد السرعة
* التحكم بالحلقة المغلقة: ويشار إليه أيضًا باسم التحكم في التغذية المرتدة، حيث يقيس هذا النظام باستمرار قراءات درجة الحرارة الفعلية ويقوم بإجراء التعديلات التي تتطابق مع القيم المرغوبة للنقطة المحددة -على غرار نظام التحكم في ثبات السرعة في السيارة حيث تحدث تعديلات السرعة تلقائيًا لتتوافق مع أهداف السرعة المحددة.
مكونات أجهزة التحكم في درجة الحرارة
يتميز جهاز التحكم في درجة الحرارة عادة بأربعة أجزاء رئيسية. وتشمل هذه العناصر ما يلي:
* أجهزة الاستشعار: هذه الأجهزة، بما في ذلك المزدوجات الحرارية أو RTDs (كاشفات درجة حرارة المقاومة)، تقيس درجات الحرارة الفعلية.
* نقطة الانطلاق: يشير هذا المصطلح إلى درجة الحرارة التي يحاول النظام الحفاظ عليها كدرجة حرارة الهدف.
* إشارة الخرج: هذه الإشارة تنشط أجهزة التدفئة أو التبريد من أجل جعل درجة الحرارة أقرب إلى نقطة معينة.
نظام التحكم في درجة الحرارة
هناك أنواع مختلفة من أنظمة التحكم في درجة الحرارة، كل منها يقدم طرق التشغيل الخاصة به:
* التحكم في التشغيل/إيقاف التشغيل: في أنقى أشكاله، هذا النوع من تنظيم درجة الحرارة يسمح لمتحكم لتشغيل أو إيقاف المخرجات بالكامل كما هو مطلوب لتنظيم درجات الحرارة.
* التحكم النسبي (Prop). Ctr): يقوم هذا النظام بضبط مخرجاته بالتناسب مع أي اختلافات بين درجة الحرارة الفعلية ودرجة حرارة النقطة المحددة.
* التحكم في استبانة المعلومات المسبقة:يشير مصطلح PID إلى الحسابات التكاملية والاشتقاقية النسبية لتحقيق التنظيم الدقيق لدرجة الحرارة. هذا النظام يقدم دقة لا مثيل لها.
تشغيل أجهزة التحكم في درجة الحرارة
جهاز التحكم في درجة الحرارة#يمكن تقسيم عملية الـ 39 إلى أربع خطوات:
1. القياس: الحصول على البيانات من أجهزة الاستشعار أولاً، يتم نقل البيانات إلى جهاز التحكم من أجهزة الاستشعار التي تقيس مستويات درجة الحرارة الحالية.
2. المقارنة: هذه الخطوة تقارن درجات الحرارة الحالية المقاسة مقابل درجات الحرارة المحددة المحددة في البرنامج.
3. الحساب: واعتمادًا على نوع وحدة التحكم، يتم إجراء حسابات الخرج لتقليل الانحراف بين درجة الحرارة الفعلية ونقطة الضبط.
4 التعديل: وبمجرد الانتهاء من هذه العملية، يرسل جهاز التحكم إشارات إلى جهاز التدفئة/التبريد لإجراء التغييرات اللازمة في درجة الحرارة وفقا لذلك.
5. التغذية المرتدة: بمجرد قياس درجات الحرارة المعدلة والإبلاغ عنها، يتم تغذية معلوماتها في جهاز التحكم لإجراء المزيد من التعديلات حسب الضرورة.
تطبيقات التحكم في درجة الحرارة
وتستخدم أجهزة التحكم في درجة الحرارة العديد من الاستخدامات#39; إعادة توظيف في جميع الصناعات، من التصنيع والهندسة إلى الأجهزة الطبية والتطبيقات الصيدلانية.
* العمليات الصناعية: ويشمل ذلك الحفاظ على الأفران والمراجل والمبادلات الحرارية المنظمة لدرجة الحرارة.
* الصناعة الغذائية: تضمن وحدات التحكم في درجة الحرارة في الأفران والثلاجات والمجمدات سلامة الغذاء من خلال إدارة درجات الحرارة لضمان ظروف آمنة لهذه الأجهزة.
* المعالجة الكيميائية:تستخدم لإدارة التفاعلات الكيميائية التي تتطلب درجات حرارة محددة.
* المنتجات الاستهلاكية:مثل مكيفات الهواء وسخانات المياه والبطانيات الكهربائية.