正文 第七章 電氣控製裝置及係統(二)(1 / 3)

三、溫度控製裝置

溫控裝置的作用是在給定的使用環境溫度(一般為10~43℃),使箱(庫)內保持選定的平均溫度,以滿足冷藏和冷凍食品的要求。為了使箱(庫)內保持選定的平均溫度,一般是通過控製製冷壓縮機的開(運轉)、停(停轉)時間來達到的。

(一)溫度控製裝置種類

有雙金屬片式溫控器,莊力式溫控器(感溫壓力式溫控器),電子式溫控裝置等。

1.雙金屬片溫控器

主要由雙金屬片和開關觸點組成。雙金屬片是把兩種溫度膨脹係數不同的金屬片貼合在一起,由於溫度變化時的伸縮量不同,使原來平直的板麵變成彎曲狀態,利用這祌動作直接傳給開關觸點使其接通或斷開,從而達到控製電路的目的。例如在全自動化霜控製電路中,裝在電冰箱蒸發器上的化霜溫控器,就屬於這種類型。

2.壓力式溫控器

電冰箱的溫度控製大都采用壓力式溫控器。這種溫控器均有感溫組件,裏麵充有氣體或液體,利用其膨脹或收縮時,壓力變化的作用來推動觸點的通斷。具體控製方法大體上有三種:一是將溫度控製器感溫管尾部緊壓在蒸發器管路出口附近的表麵上,用來感受蒸發器表麵溫度的變化,進而控製壓縮機的開、停時間,這種方法主要用在“直冷式”電冰箱上。另一種是將溫控器感溫管尾直接安裝在箱內的一定部位,用來感受箱內溫度變化,控製壓縮機的開、停時間,達到控製箱內溫度的目的,該法主要用在“間冷式”雙門電冰箱上。第三種是專用在“間冷式”雙門電冰箱上,對冷藏室進行溫度控製的自動風門溫控器,根據箱溫,通過溫感作用,自動調節風門的開度大小,從而控製冷風循環量,達到控溫目的。

3.電子式溫控裝置

熱敏電阻式溫控器屬於電子式中的一種,但製造成本高,出廠調試麻煩,維修較為困難。近年來用集成電路代替晶體管電路,製造出的電子式溫度器,有較高的感溫靈敏度和可靠性,得到一定的發展。

電子式溫控器由感溫部(模擬量、數字量)變換信號增幅囲路、功率輸出部組成。感溫部使用的是熱電阻、熱敏電阻等,溫度一電膽特性的組件,把溫度變化變成電阻變化的信號輸出。變換信號增幅回路是以為主構成的變換電路。功率輸出部以使用繼電器為最多,也有用可控矽(或雙向可控矽)那些無觸點化的組件。電源回路是向變換信誇增幅回路、功率輸出部提供電源。

由感溫組件把溫度變化變成電阻變化的信號輸出,這個模擬信號與設定的動作溫度(動作電阻值)進行比較,變成數字信號(開、閉信號)並增幅放大,再把放大後的信號供給功率輸出部,作為輸出功率,得到開閉信號,用此信號即可控製製冷係統。電子式溫控器靈敏度高,因此對於調節部分和微調要充分研究,如果頻繁進行開停操作時,常會引起製冷機的故障,特別是控製壓縮機時,確定合適的溫度幅度是非常重要的。

(二)壓力式溫控器構造和特性

1.普通型

普通型也稱為一般型或標準型,主要應用於人工化霜的普通“直冷式”單門電冰箱上,或用於全自動化霜控製的“間冷式”雙門電冰箱對冷凍室溫度進行控製。當用於後者時不可設置手動停車控製點,以免用手動停車而未拔電源插頭,致使附加電熱裝置仍繼續工作,造成電能的浪費。

(1)工作原理

普通型溫控器主要由溫壓轉換部件和觸點式微動開關組成,溫壓轉換部件由感溫管和感壓腔(膜盒或波紋管)組成一個連通的密封係統。其中充入感溫劑(一般采用氯甲烷或氟裏昂12),感溫管尾部壓緊在蒸發器管賂出口附近表麵上,當蒸發器溫度發生變化時,感溫劑的容積和壓力隨之變化,使感壓腔的傳動膜片發生位移,通過杠杆牽動微動開關的觸點通或斷,使製冷壓縮機形成開車或停車,達到控製溫度的目的。

這種溫控器的停點是根據調節凸輪溫度給定位置而變化的,開點也大致為相平行變化,開停溫差與凸輪轉角無關,基本一致。箱內開停溫差一般要求2~3℃,要求感溫管尾部的溫度變化應為6~10℃,即要求蒸發器管路出口附近的溫度變化或冷風循環的溫度變化應為6~10℃。以滿足感壓腔傳動膜片位移牽動微動開關觸點通斷,控製製冷壓縮機開停的要求。

觸點所示位置表明製冷壓縮機停止運轉,此時蒸發器表麵溫度將逐漸升高,感溫管尾部溫度隨之升高,管內壓力增加,使傳動膜片左移,頂動快跳活動觸點與固定觸點閉合,接通製冷壓縮機電源,使之恢複運轉。於是蒸發器表麵溫度下降,感溫管內感溫劑的溫度和壓力也隨之下降,致使傳動膜片右移,在主彈簧的牽動下,使原已閉合的觸點斷開,製冷壓縮機停止運轉。隨後,蒸發器的表麵溫度恢複升高。這樣利用溫控器的作用,將箱內溫度自動地控製在一定的溫度範圍內。

(2)溫度和溫差的調節

箱內溫度高低的調節:旋動調溫凸輪,即可得到不同的箱內溫度。主彈簧的作用是平衡溫壓轉換部件中的壓力,以帶動觸點杠杆動作。顯然隻要旋動凸輪,改變主彈簧的張緊力,即可改變感溫腔帶動杠杆動作的壓力,也就改變箱內溫度高低。由於受溫控器結構的限製,使溫度高低調節範圍受到一定限製,對一般電冰箱來說,箱內溫度可調範圍為6~10℃。

箱內溫度範圍高低的調節:當控製的溫度範圍高低不符合要求時,可旋動溫度調節媒釘,改變主彈簧對感溫腔的初壓力,即可改變原調定的溫度範圍的高低。它主要用於製造過程中的調定,使用中一般不要隨意擰動,特別是帶有化霜裝置的溫控器,調亂後很容易造成化霜失控。

開停溫差的調節:溫控器的開(觸點閉合)停(觸點斷開)溫差,在出廣前已經調定,一般為6~10℃,對應的箱內開停溫差約為2~3℃。當箱內開停溫差不符合要求時,可旋動溫差調節螺釘,以改變動、定觸頭間距離,進而改變感溫腔內的動作壓差,從而改變所控壓差。當開停溫差調小後,開停時間就會縮短,壓縮機開停次數增加。溫差調節用於製造過程中的調定,使用時無需再動。

2.恒定接通型

又稱為定溫複位型。基本結構與普通型基本相同,主要用在“直冷式”雙門電冰箱、食品冷藏陳列櫃和冷藏箱等裝置上。

當用於“直冷式”雙門電冰箱時,是將溫控器裝在冷藏室內,感溫管尾部卡緊在冷卻冷藏室的蒸發器管路出口附近,用來直接控製冷藏室的溫度,間接控製冷凍室的溫度。

當用於食品冷藏陳列櫃和冷藏箱時,也是將溫控器裝於櫃內或箱內,將感溫管尾部直二接卡緊在蒸發器管路出口的附近處,控製櫃內或箱內溫度。