Cos'è un attuatore di temperatura?

Un attuatore di temperatura è qualsiasi dispositivo che attiva e spegne l'attrezzatura in risposta alle variazioni di temperatura.Possono utilizzare una varietà di metodi per misurare le variazioni di temperatura, inclusi metalli, sostanze chimiche o gas.I dispositivi per controllare la temperatura possono variare da un semplice termostato domestico per il controllo dei riscaldatori o dei condizionatori d'aria, a sistemi complessi che controllano le reazioni chimiche nelle piante industriali.

Le apparecchiature di riscaldamento e condizionamento dell'aria sono collegate a un termostato all'interno dell'edificio.Fino alla fine del XX secolo, i termostati usarono un interruttore di mercurio per controllare il sistema.Questo attuatore di temperatura utilizzava una striscia bi-metallica, che era una striscia a spirale di due metalli fusi lungo la loro lunghezza.Man mano che la temperatura cambia, i due metalli si espandono o si contraggono a velocità leggermente diverse e la bobina cambia forma.

Il mercurio è stato installato in un tubo di vetro posizionato su un'estremità della bobina bi-metallica.Il mercurio liquido si spostava avanti e indietro all'interno del tubo mentre la temperatura cambiava e attivava i circuiti elettrici per controllare il riscaldamento o il raffreddamento.Solo la striscia bi-metallica era influenzata dalla temperatura;Il mercurio rimase invariato.L'uso del mercurio, tuttavia, stava scomparendo entro la fine del XX secolo a causa della sua tossicità. I prodotti chimici possono essere utilizzati per controllare un attuatore di temperatura, cambiando dimensioni, fase o pressione di vapore, e alcune sostanze chimiche si espandono e contraggono con le variazioni di temperatura.Se sigillato in tubi con un pistone a un'estremità, i cambiamenti di temperatura possono causare il muoversi e l'attivazione di un interruttore.Un cambio di fase si riferisce a un cambiamento chimico da solido a liquido o liquido a gas.I termostati del veicolo utilizzati per il controllo della temperatura del motore utilizzano una guarnizione di cera che diventa un liquido mentre il motore si riscalda, aprendo una valvola che consente di circolare il liquido di raffreddamento del motore.Questo si trasformerà di nuovo in un solido quando il motore si raffredda. La pressione del vapore può essere utilizzata per il controllo della temperatura in due modi.Un tipo di attuatore di temperatura misura la pressione del vapore da un solvente sigillato in un tubo e collegato a un serbatoio o tubo di processo chimico.All'aumentare della temperatura, la pressione del vapore solvente aumenta anche e può attivare un interruttore.

Un secondo tipo di attuatore di vapore è un controller di idruro di metallo.Gli idruri metallici contengono molecole di idrogeno che diventano idrogeno con l'aumentare delle temperature.L'aumento della pressione del gas idrogeno può spingere contro un pistone ed essere utilizzata come attuatore di temperatura.I sistemi di sprinkler di fuoco possono utilizzare questi dispositivi per aprire e chiudere le teste di irrigazione per il controllo dell'acqua.Una volta che l'incendio viene messo fuori, il gas idrogeno ritorna al metallo, la pressione del gas scende e la testa dell'irrigatore si chiude.

I controlli della temperatura elettronica hanno iniziato a sostituire i dispositivi meccanici alla fine del XX secolo.Possono essere realizzati dispositivi chiamati termistori, che sono controller sensibili alla temperatura senza parti in movimento, che forniscono un controllo di intervallo di temperatura ristretto.I termistori possono essere collegati per i circuiti di controllo che attivano e spengono i sistemi di riscaldamento o di raffreddamento e vengono utilizzati in molti termostati digitali.