4.5. Описание устройства и работы термостатов
Для задания и поддержания термостатических температурных точек поверки (калибровки) технических средств измерения стенд укомплектован жидкостными прецизионными термостатами: “Термотест-300” и “Термотест-100”, различающихся уровнями воспроизведения температур и некоторыми конструкционными особенностями. Технические характеристики термостатов приведены в таблице 4.9.
Таблица 4.9.
Технические характеристики термостатов
“Термотест-300” и “Термотест-100”.
Наименование показателей |
Значение показателей |
|
“Термотест-300” |
“Термотест-100”. |
|
1 |
2 |
3 |
Диапазон регулирования температуры, oC |
от плюс 100 до плюс 300 |
от минус 30 до плюс 100 |
Время выхода термостата, ч, не более: до установленной температуры +100 oC до установленной температуры +300 oC до установленной температуры -30 oC |
1
2
- |
1,5
2,0
- |
Нестабильность поддержания установленной температуры в течение 1ч, oC в пределах |
± 0,02 |
- |
То же для диапазона температур, oC, от минус 30 до плюс 90 от плюс 90 до плюс 100 |
- - |
± 0,01 ± 0,02 |
|
|
|
Продолжение таблицы 4.9
1 |
2 |
3 |
Неоднородность температурного поля в рабочем объеме термостата, oC, в перелах |
± 0,01
|
± 0,01 |
Рекомендуемый теплоноситель |
жидкость ПМС-100 ГОСТ13032 |
охлаждающая жидкость ОЖ (ТОСОЛ А-40) ГОСТ 28084 |
Объем теплоносителя при температуре +20 oC, л, не более |
14 |
- |
Масса термостата без теплоносителя, кг, не более |
30 |
60 |
Время непрерывной работы в лабораторных условиях, ч, не менее |
8 |
8 |
Средняя наработка на отказ, ч, не менее |
3000 |
3000 |
Потребляемая мощность, кВт не более |
2,5 |
3,5 |
4.5.1. Термостат “Термотест-300”
Устройство термостата “Термотест-300” представлено на рис. 4.8.
Рис.4.8. Термостат “Термотест-300”
1 – Блок двигателя насоса; 2 – блок регулирования и индикации; 3 – основная ванна; 4 – резервуар для размещения нагревателя и датчика температуры; 5 - центробежный насос; 6 – патрубок для нагнетания жидкости из резервуара в рабочую ванну; 7 – соединительная муфта для патрубка; 8 – промежуточная ванна; 9 – рабочая ванна; 10 – кассета для размещения термометров.
Термостат обеспечивает поддержание заданной температуры жидкого теплоносителя в рабочей ванне 9, куда загружаются в виде кассеты 10 поверяемые и калибруемые термометры, путем подогрева с помощью регулируемого нагревателя, а также путем охлаждения за счет теплообмена с окружающей средой.
Центробежным насосом 5 теплоноситель нагнетается в резервуар 4, в котором находятся нагреватель и датчик температуры. По патрубку 6 и через муфту 7 нагретая жидкость поступает в рабочую ванну 9 цилиндрической формы, переливается в промежуточную ванну 8 и далее через основную ванну 3 возвращается к насосу. При работе со стеклянными термометрами кассета 10 устанавливается на подставку так, чтобы наблюдаемые метки были на одном уровне с перемешиваемой жидкостью.
Текущее значение температуры теплоносителя индицируется с помощью цифрового табло, расположенного на передней панели блока регулирования и индикации 2. Панель блока управления с органами регулирования и индикации представлена на рис. 4.9.
Рис.4.9. Блок регулирования и индикации термостата “Термотест-300”
1 – индикатор включения нагревателя; 2 – индикатор режима вывода текущей температуры; 3 – индикатор режима установки температуры; 4 – индикаторное табло; 5 – кнопка включения режима установки температуры; 6 – кнопка увеличения значения; 7 – кнопка уменьшения значения; 8 – кнопка включения режима коррекции температуры.
На рис. 4.10 изображена задняя панель блока регулирования и управления с органами его подключения к стенду.
Рис.4.10. Задняя панель блока управления термостата “Термотест-300”
1 – сетевой кабель; 2 – сетевой тумблер; 3 – разъем для соединительного кабеля; 4 – автоматические предохранители (15 А); 5 – разъем для силового кабеля.
Для нормальной эксплуатации термостата следует выполнять следующие требования:
а) не допускается включение термостата в электрическую сеть без теплоносителя;
б) рабочая температура окружающей среды должна быть в диапазоне от плюс 10 до плюс 35 oC;
в) не допускается попадание влаги на внутренние электрические элементы термостата;
г) включение в электросеть необходимо только в розетку с заземлением;
д) при установке максимального значения температуры 300 oC не допускается превышение более чем на плюс 2 oC.
Порядок подготовки термостата к работе:
1) залить теплоноситель ПМС-100 в основную ванну термостата; уровень теплоносителя проконтролировать с помощью щупа – он должен быть между двумя контрольными рисками контрольного щупа;
2) подключить соединительный кабель к разъему 3 блока регулирования (рис. 4.10) и разъему блока двигателя 1 (рис. 4.8);
3) подключить сетевой кабель 1 (рис. 4.10) в сеть ~220 В; включить тумблер 2 блока регулирования (рис. 4.10) – на индикаторном табло 4 (рис.4.9) появится текущее значение температуры например, 21.031; чтобы случайно не повредить нагреватель термостата, при первоначальной установке термостата или его перезаливке силовой кабель к разъему 5 (рис. 4.10) не подключать;
4) включить режим уставки температуры нажатием кнопки 5 (рис. 4.9); при этом загорится индикатор режима установки температуры 3 (рис. 4.9), а на индикаторном табло появится установленное ранее значение температуры, например, 110 oC; кнопками 6 и 7 (рис. 4.9) установить на индикаторе требуемое значение уставки температуры; следует учесть, что при удерживании соответствующей кнопки в нажатом состоянии меняется шаг изменения уставки – вначале изменяются сотые доли, затем десятые, потом единицы;
5) выключить режим уставки нажатием кнопки 5; при этом загорится индикатор текущей температуры 2, а индикаторное табло будет показывать значение текущей температуры теплоносителя;
6) выключить тумблер 2 блока регулирования (рис. 4.10), подключить силовой кабель к разъему 5 блока регулирования (рис. 4.10) и к разъему блока двигателя насоса 1 (рис. 4.8);
7) кратковременно включить тумблер 2 блока регулирования (рис. 4.10), должен заработать двигатель насоса и начнется перекачивание теплоносителя; если теплоноситель не перекачивается, нужно немедленно выключить тумблер 2; возможны две причины: либо патрубок 6 не попал в соединительную муфту 7 (рис. 4.8) при сборке насоса, либо в насосе образовалась воздушная пробка, они устраняются поднятием блока двигателя на 4 см и повторной установкой патрубка 6 в муфту 7, либо повторным включением-выключением тумблера 2 до тех пор, пока не ликвидируется воздушная пробка и жидкость не будет свободно и равномерно переливаться; при ввода термостата в работу следует использовать уставку “8.89”, что обеспечит исправное состояние термостата;
8) после пробных пусков и убежденности, что обеспечивается нормальная работа термостата, следует включить тумблер 2 (рис. 4.10), термостат начнет выход на установленное ранее значение температуры (уставку), а на индикаторном табло 4 (рис. 4.9) появится текущее значение температуры. Для задания уставки (точки термостатирования) необходимо выполнить (см. рис. 4.9):
а) включить режим установки температуры нажатием кнопки 5; при этом загорится индикатор режима установки температуры 3, а на индикаторном табло 4 появится установленное ранее значение, например, “110.00 oC”;
б) кнопками 6(/\) и 7(\/) установить на индикаторе требуемое значение уставки температуры (следует учесть, что при удержании кнопки 6 или 7 в нажатом состоянии меняется шаг изменения уставки, то есть вначале меняются сотые доли, затем десятые, потом единицы и т.д.);
в) выключить режим уставки температуры нажатием кнопки 5, при этом загорится индикатор режима текущей температуры 2, а индикаторное табло будет показывать значение изменяемой температуры теплоносителя.
Установленное значение уставки сохраняется в энергонезависимой памяти, поэтому оно будет проявляться и после повторного включения блоки регулирования.