В домашнем хозяйстве в
разных технических устройствах и т.д. часто возникает необходимость в подогреве
воздуха или воды (раствора) до определенной температуры и дальнейшего
поддержания этой температуры в течение длительного времени. Можно привести
множество примеров необходимости автоматического терморегулирования: нагрев
воздуха в инкубаторе, тепличке, оранжерее, террариуме; сушка фото - и
кинопленок, поддержание необходимой температуры воды в аквариуме.
Схема автоматического
терморегулятора проста, работает от осветительной сети 220 В, не требует
наладки. В приборе нет дорогих и крупных деталей, размеры его невелики.
Датчиком температуры
нагреваемой среды служит электроконтактный ртутный термометр типа ТК-1 со шкалой
50°Сили 100°С.
Перед включением в сеть
подвижной электроконтакт термометра устанавливают на деление, соответствующее
необходимой температуре нагрева среды.
Рис. 1. Схема терморегулятора
Схема (рис. 1) работает
следующим образом: в исходном положении тиристор типа КУ-202л(к) или КУ-
201 л открыт и ток сети 220В
проходит через цепь: предохранитель Пр, тиристор и нагреватель Н. При повышении
температуры нагреваемой среды ртутный столбик термометра поднимется до
подвижного электроконтакта, соединив управляющий электрод V
тиристора с его катодом К. Тиристор закроется, и ток через него и
соответственно через нагреватель прекратится. После даже небольшого охлаждения регулируемой среды ртутный столбик
опустится, его контакт с подвижным электроконтактом термометра прервется, и
нагрев возобновится. Неоновая лампочка ТН-3 светится при наличии напряжения на
нагревателе Н, сигнализируя о его включении.
Для схемы подойдут
нагреватели любого типа, наиболее подходящие по конструкции в каждом случае,
например, кипятильник, рефлектор, осветительные лампы накаливания. К
терморегулятору можно подключить один или несколько одинаковых или разных по
типу электронагревателей, но с общей мощностью до 375 Вт. Подбирая
мощность нагревателя в зависимости от объема, теплоемкости и температуры
нагреваемой среды, следует учитывать, что через нагреватель проходит ток,
выпрямленный тиристором.
Изменяя мощность
нагревателя, можно изменять время нагрева среды до необходимой температуры.
График колебаний температуры в контролируемой среде имеет пилообразную форму и
зависит от чувствительности термометра (цены деления).
В некоторых случаях для
равномерного нагрева всего объема среды возникает необходимость перемешивания
среды с помощью вентилятора (газ) или крыльчатки (жидкость), подключаемых к
нагревателю.
Терморегулятор собирают в
небольшом корпусе из электроизоляционного материала (рис. 2), В задней и
верхней стенках корпуса делают несколько отверстий для охлаждения. Тиристор
крепится на теплоотводящем радиаторе — пластине • из меди или алюминия толщиной
2...4 мм\л площадью 40...50 см2. На передней стенке
корпуса устанавливают тумблер включения сети 220 В, держатели для
предохранителя, а также 2 пары штепсельных гнезд для включения вилок проводов
от термометра и нагревателя. Провод с вилкой для включения прибора в
штепсельную розетку электросети выводится через отверстие в задней стенке
корпуса. Весь электромонтаж и особенно провода от нагревателя и термометра
должны иметь надежную электроизоляцию. Желательно на провода надеть изоляционные
трубочки.
Рис.2. Терморегулятор в собранном виде
Термометр и нагреватель
следует крепить в разных концах нагреваемого объема.