הבנתם של מערכות HVAC

ה-Thermocouples הם חיישני הטמפרטורה הנפוצים ביותר בהתחממות, אוורור ומערכות מיזוג אוויר.הם מסתמכים על אפקט Seebeck: כאשר צומת של שתי מתכות דיסימיות מחומם או קריר, מתח פרופואלי ליתרון הטמפרטורה מופיע בין הצומת.זה אות מילימטר קטן זה נקרא על ידי בקר כדי לקבוע את הטמפרטורה בצומת.

ביישומים HVAC, תרמוקופסים משרתים מספר תפקידים קריטיים:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) בקרת טמפרture במשאבי חום וממצבי אוויר:FLT:1 Thermocouples לפקח על טמפרטורות קו קירור, טמפרטורות סליל, אוויר נוח כדי לייעל יעילות.
  • (FLT:0) הגנה על הזמן: FLT:1 ב תנורי חשמל ומדחסמחסנים, thermocouples מעוררים הפסקות בטיחות כאשר הטמפרטורה עולה על גבולות בטוחים.
  • (FLT:0System אבחון: טכנאי שירות 1:1) משתמשים בקריאות thermocouple כדי לזהות בעיות טעינה קירור, בעיות זרימת אוויר או רכיבים כושלים.

סוגים מסוימים של thermocouple רלוונטיים לתנאי HVAC. Type K (chromel-alumel) מציע טווח רחב (-200 מעלות C עד 1260 ° C) ודיוק טוב עבור יישומים פרונסיס. סוג J (iron-constantan) נפוץ בציוד ישן יותר (copper-contan) הצטיין במעגל קירור נמוך-זמני, אך יעיל יותר מסוג Krusil (טווח בישול) מאשר טיפול מסחרי מסוג Krusil (C) מול תאים) עדיף נגד תאים מסחריים לטווח בינוניים בינוניים).

כיצד הבקר הבין-prets Thermocouple Signals

בקרים מודרניים HVAC כוללים פיצוי צומת קר (CJC), אשר מודד את הטמפרטורה במסופים הבקר ומתאים את חישוב המתח בהתאם.ללא CJC, קריאה תרמוקולית תהיה יחסית לטמפרטורת הטרמינל ולא מוחלט. חלק מהבקרים הפרימיים גם ליישם אלגוריתמים ליניאריים כדי לתקן את הלא לינאריות קלה של הפלט התרמוסלופה.

שיטות טובות ל Handling Thermocouples

טיפול נכון של thermocouples משפיע ישירות על דיוק מדידה ואמינות מערכת.הפרקטיקות הבאות מומלץ על ידי תקני התעשייה HVAC ויצרניות חיישן.

בדיקה רגילה וניקוי

התרמוסקופים פועלים בסביבות קשות - הנחושים לשילוב של מוצרים, אבק, לחות וטמפרטורות קיצוניות.בדיקות חזותיות צריך להתבצע לפחות כל שישה חודשים או במהלך תחזוקה שגרתית HVAC.

  • קורוזיה או חמצון על החקירה ומקשר חוטים.
  • בידוד מקופל או מוקרן שיכול לגרום מעגלים קצרים.
  • חומרה ירוקה שמשנה את עמדת החיישן ביחס למדיום המדוייק.
  • הפחתה של סווט, שמן או פסולת המבודדים את הצומת ומאטים את זמן התגובה.
  • פירוק הית', אשר עשוי להצביע על חשיפה לטמפרטורות מעבר למגבלה הדירוגית.

יש לעשות ניקוי עם בד רך, ללא lint ולוח מתון כגון אלכוהול איזוטרופיל אם החיישן אינו במעגל חי. להימנע מכלים חודריים או כימיקלים קשים שעלולים לפגוע במת המתכת או צומת.עבור חיישני להבה בזנבות, בעדינות למחוק את הצמר עם חול דק (600 גריעה) כדי להסיר חמצון, ולאחר מכן לנקות עם גורם יבש: 0 מטלית לא יכול להפוך ללחמתים:0 מתכת.

שיטות מתקן מתאימות

שגיאות התקנה הן גורם מוביל לכישלון תרמוקופי מוקדם וקריאה לא מדויקת.עקוב אחר ההנחיות האלה:

  • (FLT:0) עומק קידוד נכון: 1FLT:1 יש לטבול את צומת המדידה במלואו במדיום (זרם אוויר, להבה או נוזל) עומק קידוד מינימלי של 10 פעמים קוטר החקירה הוא סטנדרטי עבור חיישנים יבשתיים אוויר.
  • (FLT:0) אורנטימנט: 1 במתקנים או צינורות, להתקין את התרמוסקום כך הצומת הוא perpendicular לכיוון זרימה לתגובה המהירה ביותר.
  • (FLT:0) סודיות: 1FLT השתמש בתכונות דחיסה, אדפטיטים מעוגלים, או קליפים מכוסי האביב המונעים תנועה עקב רטט.
  • (FLT:0)Wire routing:FLT:1 שמור חוטי הרחבה thermocouple הרחק מכבלים ומקורות של התערבות אלקטרומגנטית. Twisted-pair או כבל מוגן מומלץ עבור ריצות ארוכות.
  • (FLT:0Cold צומת פיצוי: 1FLT:1 רוב בקרי HVAC מודרניים נבנות-in CJC. אם באמצעות מדחום של סטנד-אפle, להבטיח את צומת ההתייחסות הוא בטמפרטורה ידועה (למשל, אמבטיה נקודת קרח או בלוק פיצויי פיצוי).

התאמה ובחירה

בחירת חומר תרמוקופיל שגוי יכול להוביל קורוזיה גליונית, brittlement, או חמצון.

  • טווח ה-FLT:0 Temperature טווח: FLT:1 בחר סוג thermocouple אשר טמפרטורת השירות הרציפה שלו עולה על טמפרטורת המערכת הצפויה ביותר לפחות 50 מעלות צלזיוס.עבור חיישני להבות בפירות גז, סוג K הוא סטנדרטי כי הוא עומד על אופניים תרמיים עד 1000 מעלות צלזיוס.
  • חומר הית':0 (FLT:1 נירוסטה) פלדה ללא ספק (304 או 316) נפוץ לשימוש כללי HVAC. עבור סביבות קורוזיות (למשל, תנורי בריכה או מטבחים תעשייתיים), Inconel או Hastelloy Sheaths מציעים התנגדות טובה יותר.
  • (FLT:0Grounded vs. ungrounded צומת:03) 1 צומת קרקע (wires welded to Sheath) להגיב מהר יותר אבל עשוי להיות רגיש ללשאות קרקע בסביבות חשמל רועשות. צומתים לא מעוקלים מבטלים לולאות קרקעיים והם מועדים עבור מערכות בקרה דיוק.
  • (FLT:0Lead חוט בידוד: FLT:1) עבור אזורי זמן גבוהים, להשתמש סיבים או בידוד קרמיקה. PVC מבודד חוט מתאים רק עד 105 מעלות צלזיוס, ואין להציב ליד כוויות. סיליקון אינסטיול (עד 200 מעלות צלזיוס) הוא שדה ביניים טוב עבור יישומים רבים HVAC.
  • (FLT:0)Connector type:FLT:1 משתמשים מחברים שנעשו עבור ⁇ thermocouple ספציפית כדי להימנע מצומת דו-מטרי שיוצר מתחים תרמואלקטריים נוספים. מיניאטורי הם נפוצים עבור מתקני שדה; מחברים בגודל סטנדרטי מציעים מגע חזק יותר.

חכם להתייעץ עם מפרט ציוד HVAC או ספק חיישן מכובד בעת בחירת תרמוקופסים חלופיים.שימוש בסוג לא מתאים יכול לגרום שגיאות קריאה של עשרות מעלות וציוד ריק צוים. עבור הדרכה מפורטת, ה-FLT:0Omega Engineering thermocouple SelectionFLT:1 מספק טבלאות מקיפים של שילובים וטמפרטורות טווח.

הימנעות נזק מכני ולחצים סביבתיים

התרמוסקופים הם מכשירים עדינים.לחץ פיזי יכול לשנות את מבנה גביש המתכת, המוביל לסחף מדידה או כישלון.

  • (ב) ⁇ :0) ,Handling: FLT:1 תמיד לתפוס את הגוף של בדיקה או מחבר הקר - לעולם לא למשוך על חוטים.
  • (FLT:0) וייברציה: 1FLT (ההתעלים) השתמשו בהרים המתנדחים של רטט הרטט ליד המנועים, דחוסים או אוהדים. רטט מוגזם יכול לעייף את החוטים בנקודה שבה הם יוצאים מהתה.ביחידות גג שנחשפו לתנווט המושרה רוח, לשקול שימוש בלולאה בחוט כדי לספוג תנועה.
  • (FLT:0) ההלם הירומלי: FLT:1 להימנע משינויים מהירים בטמפרטורה העולה על שיעור ההעלאה המפורט של היצרן.עבור תרמוקופסות של פרונסיס, לאפשר החיישן להתקרר לאט לאחר סגירת המערכת.
  • (FLT:0Chemicalחשיפה: 1) בסביבות עם כלור, גופר או גזים אגרסיביים אחרים, לשקול שימוש מגן מגן או כליאה גבוהה.אפילו חשיפה קצרה לסולמי מימן יכול למזער סוג סטנדרטי של קומפלקסקופ. עבור תנורי בריכה, סוג K עם פלדה חלודה עלול להיכשל בתוך חודשים; יש ממליצה.
  • (FLT:0) אפקטים של רגימנט: 1 במערכות HVAC תעשייתיות עם קרינת אולטרה סגול (UVGI) עבור חיטוי אווירי, חשיפה UV יכול לדהום בידוד PVC. השתמש בדלקת זכוכית או Teflon מבודד חוט ליד מנורות UV.

המונחים: Verification

אפילו תרמוסקופים חדשים יכולים להתפתל מהשטח הסטנדרטי שלהם על ידי ± 2C או יותר. קבוע כי התפוקה של המתח תואם את הטמפרטורה האמיתית.המכון הלאומי של התקנים וטכנולוגיה (NIST) מספק תקני כיור ניתנים למעקב עבור חיישנים תעשייתיים.

עבור HVAC עבודה, גישה מעשית היא:

  • (FLT:0) לבדוק בטמפרטורות ידועות:FLT:1 השתמש באמבטיה מים קרח (0 ° C) ו מים רותחים (100 ° C ברמת הים) כדי לאמת את קריאת תרמוקופיל. עבור טמפרטורות גבוהות יותר, סוללת חסימה יבשה או בדיקה הפניה מצופה ניתן להשתמש.
  • (FLT:0 Annual calibration:FLT:1) שלח תרמוסקופים מדויקים המשמשים בקרת תהליכים קריטיים במעבדה ל calibration מוסמך בכל 12 חודשים.מעבדות רבות מציעות תעודות חד-פעמיות של NIST עם שולחנות מדידה.
  • (FLT:0) לוגיקה בלתי-משתנה: ⁇ 1 ; בקרים רבים של HVAC בנו התאמות התחלה.אם thermocouple קורא באופן עקבי 2C נמוך, הבקר יכול ליישם גורם תיקון כאמצעי זמני עד החיישן מוחלף.
  • (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0Cross-verification:FLT:1 עבור יישומים קריטיים (למשל, קירור מרכז נתונים), להתקין מדחום שני במקביל לחיישן הראשי.

עבור הליכים מפורטים של קיטור, מתייחס ל-FLT:0NIST thermocouple calibration guide FLT:1.

Digital vs. Analog Thermocouple Systems

מערכות HVAC מודרניות רבות משתמשות בחיישנים של טמפרטורה דיגיטלית (DS18B20, NTC המתתמכים) עבור מתקנים חדשים, אבל thermocouples נשאר חיוני באזורי עתיר גבוהה וקיצוניות של הסביבה.כאשר רטרופית או שדרוג, טכנאים עשויים להיתקל במערכות היברידיות שבו מערכת חימום בסיסית מזין משדרת שידור דיגיטלי מפלט של 4-20 מ'A או Modbus.

בעיות נפוצות ופתרון בעיות

למרות שיטות הטיפול הטובות ביותר, thermocouples יכול להיכשל או לייצר קוראות לא נכונות.הבעיות הנפוצות ביותר כוללות:

  • מעגל פתוח (Break in the Wire orצומת)
  • מעגל קצר (הריסות מתכתיות מרעישות את החוטים או בידוד פגוע).
  • ד"ר אם בשל חמצון או זיהום של הצומת.
  • לולאות קרקעיות שנגרמו על ידי מספר נתיבים מקרקעים במערכת.
  • קורוזיון או מסופיות רופפת.
  • סוג השגיאה של Thermocouple (למשל, סוג J חיישן במעגל מסוג K).
  • הרחבת חוט קוטביות מתהפך, אשר מייצרת קריאה שלילית של מתח או שגיאות גדולות.

זיהוי Faulty Thermocouples

סימנים לכך שתרמוסקופל עלול להיכשל כוללים:

  • המערכת לא מתלהבת או להבה יוצאת לסירוגין (furnace).
  • קריאה בטמפרטורות כי הם בבירור לא בסדר (למשל, תצוגה מראה 500 מעלות צלזיוס בחדר 20 מעלות צלזיוס).
  • המפקח מעורר אזעקה לאורך זמן למרות התנאים הרגילים.
  • תגובה איטית או לא נכונה לשינויים בטמפרטורה.
  • קריאה שנסחפת למעלה מכמה שעות עד ימים (חמצן).

אם מופיעים תסמינים אלה, התחל עם בדיקה חזותית יסודית של התרמוסקופיל ואת החיוט שלו.חפש בידוד או מקודש, קשרים רופפת בבלוק הטרמינל, או נזק פיזי לחוד החנית.

שלב-בי-Step Troubleshooting Guide

  1. (FLT:0)Check the Controller or מ:FLT:1 Disconnect the thermocouple ולהשתמש בסימולטור ידוע-טוב או ממריץ התנגדות (למשל, 0.8 mV עבור Type K ב-20 ° C) כדי לוודא כי המעגל הקלט מתפקד.
  2. (FLT:0)Measure Resistance:FLT:1 שימוש ב multimeter להגדיר הומאים, למדוד את הטרמינלים התרמוסקופיים בקצה הקר. a טיפוסי thermocouple מראה התנגדות נמוכה מאוד (כמה אומס) מעגל פתוח קורא אינסופי; קריאה קצרה ליד אפס.עבור ריצות ארוכות, כוללים את ההתנגדות הרחבה - 1-2ms ל -100 מטרים עבור AGW.
  3. (FLT:0) מפלט מתח חישובי: 1FLT:1 עם התרמוקוקולה בטמפרטורה ידועה (למשל, חדר temp), למדוד את הפלט ממולאט עם מד מסר גבוה ולהשוות לשולחן סטנדרטי עבור סוג K ב 20 מעלות צלזיוס, הפלט הצפוי הוא בערך 0.8 מ"מ עבור סוג 20 מעלות צלזיוס, בערך 1.0.
  4. (FLT:0)Check forקרקע לולאות:FLT:1 Measureמתח בין מגן תרמוקופיל או חוט שלילי וקרקע האדמה. יותר מכמה מ"לבובים AC מציין לולאה קרקע שעשויה להיות צורך בבידוד.אם הקריאה היא מעל 100 mV AC, התרמוטול עשוי להיות מגע עם מנצחים ממריצים - מלמטה המערכת מיד.
  5. (FLT:0) מחברים: FLT:1 ממתחברים (miniature או סטנדרטי) צריכים להתאים את סוג החוט. ערבוב סוג K וסוג J מחברים יכול לייצר שגיאות של 10 מעלות צלזיוס או יותר. לבדוק כי החוטים החיוביים והשליליים אינם משתתפים.
  6. (FLT:0)Perform aחום מבחן: FLT:1ve להחזיק את קצה הבדיקה בידך (כ 35 מעלות צלזיוס) או ליד אקדח חום (בתשומת לב, להישאר מתחת 200 מעלות צלזיוס) ולצפות בשינוי הקריאה. תגובה sluggish (יותר מ 5 שניות להגיע לערך יציב) מציע זיהום או צומת נכשל.
  7. (ב) ⁇ :0) צ'ק לחיבורים לסירוגין: FLT:1 , בעדינות לנער את החוט לאורך אורך שלו.אם הקריאה קופץ או הולכת לאפס, יש חוט שבור או חיבור רופף בתוך בידוד.

עבור מדריך מקיף לפתרון בעיות, ה-FLT:0Omega Engineering thermocouple Troubleshooting guideveFLT:1 מספק תרחישים מפורטים בתוספת דיאגרמות מתפתל.

מתי להחליף את התיקון

ברוב יישומי HVAC, thermocouples נחשבים פריטים שניתן להשיג.אם החיישן נפגע מעבר לניקוי פני השטח או אם הצומת סחף יותר מאשר סובלנות מקובלת (±0.75% של קריאה עבור ציונים סטנדרטיים), החלפת היא האפשרות הבטוחה והחסכונית ביותר לתיקון קצבה על ידי החזרת הצומת אפשרית בסביבה מעבדה, אך לעתים רחוקות זה מוצדק בשדה כי הוא תמיד טיפול מופחת של 10 $ תחזוקה (בדרך כלל לא יכול להיות תיקון של 10 $).

בטיחות וטיפים מעשיים עבור HVAC Technicians

עבודה עם תרמוקופסים במערכות HVAC חיה דורשת זהירות:

  • (ב) ⁇ 0 (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ציוד הגנה אישי מתאים (PPE)IRLT:1 כאשר עבודה ליד משטחים חמים או פתחה אש.
  • (FLT:0)הזמן להבהרת קירור FLT:1 כאשר בדיקת תולעי פרווה (Randnace thermocouples) והמתכת הסובבת יכולה לשמור חום מספיק כדי לגרום לכוויות. השתמש במדחום לא מגע כדי לאמת את פני השטח ירד מתחת ל 50 מעלות צלזיוס לפני הטיפול.
  • לעולם אל תחליף סוג תרמוסקופל 1 [מ] ללא אישור תאימות עם בקר.סוג לא נכון יכול לגרום בשקט לקריאה לא נכונה שמובילה לבזבוז אנרגיה או פעולה לא בטוחה.
  • (FLT:0) הרחבת חוטי משנה 1:1 במהלך החלפת שימור קוטביות.הההעברת מוביל חיובי ושלילי מייצר מתח שלילי כי בקרים רבים מפרשים כשגיאה.
  • (ב) ,0) לאחר מפרט היצרן של פורק 1 (FLT:1, כאשר הידוק דחיסות מתאים. Overtightening יכול למחוץ את החקירה, בעוד שתחת הפחתת הדלפות מאפשר דליפות בדוכסים מחוסנים.
  • (ב) ,0) כלי טיהור נאותים (FLT:1) כדי להימנע מניקיון של המנצח.
  • (ב) ,0) ביצוע שינויים כל השינויים שחלו ב- 1 בקובץ המערכת, כולל סוג החיישן החדש, תאריך החרסה וכל התאמות מוקדמות שנעשו.

מסקנה

ה-HVAC הם העורכים הלא-מעורניים של מדידת טמפרטורה במערכות HVAC. על ידי הבנת עקרונות התפעול שלהם, בחירת הסוג הנכון והחומרים עבור כל יישום, ודבקות בטיפול ממושמע, התקנה ופרקטיקות קלמנטציה, טכנאים יכולים למקסם את יעילות המערכת, למנוע את יעילות המערכת, ולשפר את הבטיחות הרגילה ופתרון בעיות מיידיות של בעיות נפוצות לשמור על חיישנים בתוך שנים של שיטות פעולה מתאימות או שיטות פעולה מיטביות.

לקריאה נוספת על בחירת חיישן ועיצוב מערכת, ה-FLT:0ASHRAE Handbook - HVAC Systems and EquipmentFLT:1 כולל פרקים סמכותיים על חיישני טמפרטורה.בנוסף, אתר האינטרנט Honeywell Building TechnologiessFLT 3 מספק הערות יישום ספציפיות כדי לפקדי בטיחות פרנפס ואינטגרציה תרמוקולית.