Термостат — это прибор для поддержания температуры на заданном уровне. Жидкостный термостат использует жидкость в качестве среды, которая поддерживает температуру.
Устройство
Современный жидкостный термостат, в общем случае, состоит из:
• прочного, как правило стального корпуса с хорошей теплоизоляцией;
• емкости для теплоносителя;
• нагревающего или охлаждающего термоэлемента с теплообменником;
• механического или микропроцессорного терморегулятора;
• панели управления;
• насоса для перемешивания жидкости;
• температурных датчиков;
• системы залива и слива терможидкости.
Существует приборы для термостатирования в открытой ванне и для подачи терможидкости во внешний контур, например, в рубашку реактора. Есть и универсальные модели.
На чем основан принцип работы
Принцип работы жидкостного термостата основан на работе системы «датчик—регулятор—термоэлемент». Система измеряет температуру жидкости в рабочей емкости, и на основе полученного результата активирует функцию нагрева или охлаждения. Таким образом, осуществляется поддержание в резервуаре прибора стабильного температурного режима.
Для термостатирования объекта исследования нужно обеспечить его контакт с теплоносителем. За счет эффекта теплопередачи, его температура станет такой же.
Как контролируется работа
Процесс термостатирования регулируется с помощью специального устройства — терморегулятора. Он может быть цифровым (на основе встроенного микрокомпьютера) или механическим (на основе биметаллических полос или сильфонов). Но принцип работы жидкостного термостата остается одним и тем же — термодатчик активирует переключатель, замыкающий или размыкающий электрическую цепь, отвечающую за включение или выключение термоэлемента.
Поэтапное протекание процессов с момента включения
После того, как резервуар прибора заполнен термоагентом и установлен контрольный термометр, устройство включают в сеть.
На панели управления задают требуемую температуру и запускают процесс. Замыкается цепь механизма, нагревающего или охлаждающего теплообменник. Включается насос, заставляющий жидкость циркулировать вокруг теплообменника.
Если термостат циркуляционный, то насос прокачивает теплоноситель между резервуаром и внешним контуром.
Датчик измеряет температуру, и регулятор сравнивает ее с заданной. Пока величины разные, цепь замкнута и нагреватель/охладитель работает.
Как только величины совпадут, цепь разомкнется и термоэлемент отключится. На панели управления загорится индикатор, показывающий, что устройство вышло на заданный режим.
Теперь пользователь может погрузить образцы или инструменты в ванну.
Отключение нагревателя или компрессора приводит к тому, что термодатчик опять зафиксирует разницу между заданным и реальным параметром — электроцепь снова замкнется и нагрев или охлаждение возобновятся.