कॉम्प्लेक्स ऑटोमेशन सिस्टम जो कुछ उपकरणों के ऑपरेटिंग मोड को स्विच करने की भूमिका निभाते हैं, सरलतम तत्वों पर बनाए जाते हैं। वे एक या अधिक कारकों के प्रभाव में अपने किसी भी पैरामीटर (आकार, आयतन, विद्युत चालकता, आदि) को बदलने की प्रवृत्ति रखते हैं।
तो, सभी आधुनिक हीटिंग तत्व थर्मोस्टैट्स से लैस हैं जो सतह के हीटिंग की डिग्री को नियंत्रित करते हैं। किसी भी थर्मोस्टेट का आधार एक द्विधातु प्लेट है।
द्विधातु प्लेट क्या है
जिस तत्व में उच्च तापमान के प्रभाव में एक दिशा में विकृत (झुकने) का गुण होता है उसे द्विधातु प्लेट कहते हैं। नाम से आप अंदाजा लगा सकते हैं कि प्लेट में दो धातुएं हैं। उनमें से प्रत्येक का थर्मल विस्तार के गुणांक का अपना मूल्य है। नतीजतन, जब इस तरह की प्लेट को गर्म किया जाता है, तो इसका एक घटक एक निश्चित मात्रा में फैलता है, और दूसरा दूसरे से फैलता है।
इससे एक मोड़ बनता है जिसका आकार निर्भर करता हैतापमान गुणांक में अंतर से। विरूपण की दर तापमान में परिवर्तन के सीधे आनुपातिक है। जब प्लेट को ठंडा किया जाता है, तो यह अपनी मूल स्थिति में आ जाती है। प्लेट एक अखंड कनेक्शन है और अनिश्चित काल तक काम कर सकती है।
द्विधातुओं में किन घटकों का उपयोग किया जाता है
धातुओं को एक साथ एक द्विधातु में जोड़ने के लिए सोल्डरिंग, वेल्डिंग और रिवेटिंग का उपयोग किया जाता है।
एक सामान्य द्विधातु प्लेट का एक उदाहरण पीतल और स्टील का संयोजन है। इस सम्मिश्र में उच्च तापीय संवेदनशीलता है।
गैर-धातु सामग्री (कांच, चीनी मिट्टी की चीज़ें) से बाईमेटल के अनुरूप हैं। वे कठोर रासायनिक वातावरण में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं जहाँ धातु का उपयोग नहीं किया जा सकता है।
द्विधातु पट्टी कैसे काम करती है
एक बाईमेटल प्लेट विभिन्न थर्मल कंट्रोल और थर्मल कंट्रोल सिस्टम के हिस्से के रूप में काम करती है, और अधिक सटीक रूप से कई संशोधनों के थर्मल रिले में। सबसे सरल थर्मोस्टेट में शामिल हैं:
- गर्मी प्रतिरोधी आवास। इसमें रिले के सभी तत्व शामिल हैं।
- टर्मिनल - विद्युत परिपथ को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है।
- संपर्कों या संपर्क समूहों के यांत्रिक स्विच। सर्किट को चालू या बंद करते हुए विद्युत संपर्क बनाएं और तोड़ें।
- डाइलेक्ट्रिक रॉड या गैसकेट। यांत्रिक क्रिया को प्लेट से स्विच तक पहुंचाता है।
- द्विधातु प्लेट। यह तापमान परिवर्तन की प्रतिक्रिया का एक तत्व है और तने पर दबाव बनाता है।
- तापमान सेंसर। साधारण धातुप्लेट सीधे नियंत्रण तत्व से जुड़ी होती है। इसमें अच्छी तापीय चालकता है और गर्मी को द्विधातु में स्थानांतरित करती है।
जब हीटर की सतह पर एक स्वीकार्य तापमान होता है, तो बाईमेटेलिक प्लेट एक निश्चित घुमावदार (सम) स्थिति में होती है, विद्युत संपर्क बंद हो जाते हैं, और हीटर सर्किट में करंट प्रवाहित होता है।
जब सतह का तापमान बढ़ता है, तो द्विधातु गर्म होने लगती है और धीरे-धीरे विकृत हो जाती है, जिससे छड़ पर दबाव पड़ता है। इस मामले में, एक क्षण आता है जब रॉड यांत्रिक स्विच के संपर्क को खोलता है, और हीटर सर्किट में करंट बाधित होता है। फिर यह ठंडा हो जाता है, प्लेट ठंडा हो जाता है, सर्किट बंद हो जाता है, और सब कुछ फिर से दोहराता है।
रिले अक्सर तापमान द्वारा प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने की क्षमता के साथ निर्मित होते हैं।
द्विधातु बॉयलर प्लेट
प्राकृतिक गैस हीटिंग सिस्टम उच्च जोखिम वाले उपकरण हैं, इसलिए उनमें विभिन्न स्थिति निगरानी सेंसर शामिल हैं। तो, सुरक्षा का मुख्य तत्व थ्रस्ट सेंसर है। यह दहन उत्पादों के बाहर निकलने की सही दिशा निर्धारित करता है, अर्थात दहन कक्ष से चिमनी की ओर। यह कार्बन मोनोऑक्साइड को कमरे में प्रवेश करने और लोगों को जहर देने से रोकता है।
ड्राफ्ट सेंसर का मुख्य घटक गैस बॉयलर के लिए एक बाईमेटेलिक प्लेट है। इसके संचालन का सिद्धांत किसी भी द्विधातु के समान है, और सामग्री के आयामों और मापदंडों की गणना इस तरह से की जाती है कि चैनल में 75 डिग्री के तापमान से अधिक होने से प्लेट की विकृति और गैस वाल्व की सक्रियता हो जाती है।
कौन से उपकरण बायमेटल का उपयोग करते हैं
द्विधातु प्लेट का दायरा अत्यंत विस्तृत है। लगभग सभी उपकरण जहां तापमान नियंत्रण की आवश्यकता होती है, वे बायमेटल थर्मोस्टैट्स से लैस होते हैं। यह ऐसे रिले सिस्टम की रचनात्मक सादगी और विश्वसनीयता के कारण है। हमारी सामान्य तकनीक में, थर्मोस्टैट हैं:
- घरेलू ताप उपकरणों में: स्टोव, इस्त्री प्रणाली, बॉयलर, इलेक्ट्रिक केतली, आदि।
- हीटिंग सिस्टम: इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ इलेक्ट्रिक कन्वेक्टर, गैस और ठोस ईंधन बॉयलर।
- स्वचालित शटडाउन के बिजली के बक्से में।
- इलेक्ट्रॉनिक्स में उपकरणों को मापने के साथ-साथ पल्स जेनरेटर और टाइम रिले में।
- थर्मल इंजन में।
औद्योगिक प्रौद्योगिकी में, थर्मल ओवरलोड से शक्तिशाली विद्युत उपकरणों की रक्षा के लिए डिज़ाइन किए गए थर्मल रिले में द्विधात्वीय प्लेट स्थापित की जाती हैं: ट्रांसफार्मर, इलेक्ट्रिक मोटर, पंप, आदि।
प्लेट बदलते समय
सभी बाईमेटल स्ट्रिप्स में लंबे समय तक सेवा जीवन होता है, लेकिन कभी-कभी प्रतिस्थापन अपरिहार्य होता है। जरूरत तब आती है जब:
- द्विधातु ने अपने गुणों को खो दिया है या बदल गया है, जो डिवाइस के संचालन के तरीके के अनुरूप नहीं है।
- प्लेट जल चुकी है (थर्मल रिले पर लागू होती है)।
- जब फिक्सिंग बोल्ट टूट जाता है या इग्नाइटर बर्नर विफल हो जाता है (गैस बॉयलरों में)।
- जब इंसर्ट रिप्लेसमेंटअपेक्षित अनुसूचित रखरखाव गतिविधियाँ।
घरेलू उपकरणों में आमतौर पर इसे बदला नहीं जाता है। यदि थर्मोरेग्यूलेशन सिस्टम विफल हो जाता है, तो बाईमेटेलिक प्लेट का प्रतिस्थापन पूरे ब्लॉक के रूप में होता है, जो डिवाइस के एक विशिष्ट मॉडल के लिए स्पेयर पार्ट्स के रूप में आते हैं। लेकिन अक्सर थर्मोस्टैट की विफलता का कारण एनसी संपर्कों का जलना होता है, न कि द्विधातु प्लेट।
