Termometr kontaktowy + układ + pytanko do vel Siergieja:)

[Afgan]

Hejka,

Mam termometr kontaktowy, obwód jest zamykany rtecia i ustawianym drucikiem. Oznacza to ze zamkniecie obwodu wskazuje na temperature >=X, natomiast jego rozwarcie T<X.

Powiedzmy ze mam element grzewczy (czasza, spirala, niech i na 20litrów bedzie 1800W?), wystaje z niego wtyczka meska która wpinam w regulator mocy (bedzie to decydowało z jakim impetem włączam grzałke)

Mam regulator mocy /pokrętło, pozniej dopisze ile watt/ z wtyczka damska i meską (jakby przedłuzacz z pokretłem). Meska wtyczka musi teraz byc jakos sprytnie podłączona do kontaktu i zwierana ponizszym układem o niskim amperazu i napięciu w przypadku T<X(niezwarty termometr- nastapi grzanie, a rozwierana w przypadku X<T>X. Właczy to pompe wodną która mi ochłodzi reaktor.

Reżim (przedział) ustawie pokretłem mocy, lub oddaleniem termometru od grzałki, zeby układ co chwile sie nie musiał przełaczac.

Teraz potrzebuje układ na niskim amperazu(zeby nie zniszczyc termometru) który bedzie mi odpowiednio właczał/wyłaczał Obwód A o duzym amperazu (np grzałka) w momencie rozwarcia lub obwód B tez o wiekszym amperazu i napieciu (np pompa wodna do chłodzenia) w momencie zamkniecia obwodu (czyli uzyskania odpowiedniej temperatury). Przedział temperatury w jakim tobedzie działało bedzie zalezało od szybkosci mieszania się np łażni, odległosci termometru od grzałki, lub innych czynników.

Chyba ze są jakieś proste mikroprocesoro tranzystotyrystory które odrazu ustawią dopuszczalnośc błedu np 5C ?

Oczywiscie właczanie/wyłaczanie obwodów A i B musi miec dodatkowy przycisk,, tak zebym ustawił tylko grzanie i stop grzania , a nie dodatkowe chłodzenie (bo po co ma chodzic) , lub zebym właczył tylko chłodzenie bez czuwającego obwodu do grzania.

Układ mi potrzebny wyobrazam sobie tak:

KONTAKT:-----|UKŁAD - majacy 2 wyjscia jak w kontakcie|:
1 wyjscie: ---Regulator mocy-----grzałka
2 wyjscie:------pompa wodna

isc na elektroda.pl czy ktos mnie tu poinstruuje?
Bo ja kompletnie pradu nie rozumiem i załuje tego kazdego dnia;/

Z Góry dzięki.

[Afgan]

KONTAKT - mam na mysli dziure w scianie

a do układu musi jeszcze przeciez byc dołaczone wejscie termometru - zamknie obwód czy nie zamknie

[analityk]

Ja to widzę tak:
potrzebujesz zasilacz na powiedzmy 12V, przełącznik elektromagnetyczny, grzałka, termometr kontaktowy.
Jeden obwód napięcia to 12V, ten służy do zamykania i otwierania obwodu grzałki. Rtęć w termometrze to element obwodu, jeśli ten drucik do nastawiania temperatury nie dotyka rtęci to obwód jest otwarty. Wtedy przez przełącznik elektromagnetyczny nie płynie prąd, przełącznik powinien zamknąć obwód grzałki. Grzałka grzeje, poziom rtęci rośnie, w końcu rtęć dotyka drucika i zamyka obwód 12V. Wtedy przez przełącznik płynie małe napięcie, które powoduje otwarcie obwodu grzałki. I taki stan ciągłego włączania i wyłączania będzie się utrzymywał cały czas, wahania temp. w zależności od mocy grzałki i dokładności termometru mogą być na poziomie 0,2K.
Zaraz wrzucę schemat, to się wszystko powinno rozjaśnić.
Pozdrawiam
Analityk

//
http://www.megaupload.com/?d=0EC29MQH
Opis:
1-zasilacz,
2-przełącznik, musisz znaleźć odpowiedni co do mocy przełączanej (grzałka) i mocy wymaganej do przełączenia (zasilacz), są do kupienia 3-5 zł za sztuka,
3-Twój termometr,
4-grzałka, im bliżej termo tym stabilniejsza temp, ale przełącznik potrafi wariować,
5-mieszadło, na mój gust najlepiej w pobliżu grzałki je wsadzić,
6-gniazdko na zasilanie grzałki.
Ja jednak dałbym mniejszą moc grzałki, ta będzie mocno miejscowo przegrzewać wodę czy co tam termostatujesz.
Jeżeli masz jeszcze pytania to wal śmiało.

[Akryl]

Analityk - ten przełącznik elektromagnetyczny jak go nazywasz to nazwa bardziej szkolna, bo intuicyjnie możesz go skojarzyć. w elektronice taki przełącznik nazywa się przekaźnikiem, i tak należy powiedzieć idąc do sklepu.

Dalej. Rozumiem, afgan, że chcesz uzyskać dokładność do pięciu st. C? Nie wiem, jak czuły będzie ten układ, ale mam wrażenie, że dokładność zależeć będzie silnie od tego jak go zmontujesz. Bo jedynym elementem "pomiarowym" będzie element rtęciowy, i jeżeli wolno będzie reagował na zmiany temp. lub zakres jago zadziałania będzie zbyt duży to nic ponad jego szybkość lub dokładność nie zrobisz, a ja z takimi cudami nie mam do czynienia więc nie wiem. Jaka powinna być dopuszczalna z dopuszczalnych granic błędu?

Bo można samemu od podstaw zaprojektować PCB i układ regulacyjny oparty na termistorze i paru tranzystorach, ale wątpię by |Ci to potrzebne było. A tym bardziej jeżeli nie umiesz lutować i z elektroniką nigdy wcześniej nie miałeś do czynienia.


Zrób to tak jak napisał Analityk, tylko nie wiem jak będzie z dokładnością.

[analityk]

Dokładność jest taka, jaką termometr pozwala uzyskać. Wahania temperatury są rzędu 0,1-0,3K. Wywołane są bezwładnością cieplną wody, szybkością jej mieszania i bezwładnością grzałki. Układ na termistorze to już wyższa szkoła jazdy, bez elektroniki ciężko to zrobić dobrze. Termistor, bateria i woltomierz to zdecydowanie za mało by mieć powtarzalny odczyt.

[Akryl]

No tak, tylko,m że widzisz ja się kierowałem tym, żeby ustawiać ręcznie temperaturę, ale bez pomiaru. Pomiaru by się dokonywało na osobnym termometrze, a układem regulacyjnym by się tylko regulowało wł\wył obwodu grzałki. I to bez woltomierza. Termistor(o dodatnim współczynniku temperaturowym!) się schładza, zaczyna przewodzić, co powoduje wyzwolenie układu przełącznika elektronicznego (na tranzystorze), który załącza przekaźnik. Specjalnym potencjometrem można by było regulować przy jakim progu układ ma przełączać. Tak by to miało wyglądać. Tylko, że ten układ zapewnia automatyczne utrzymanie temperatury, ale nie jest wyskalowany. Dlatego by trzeba było używać oddzielnie zew. termometr. Tylko, że jeszcze raz powtórzę: Po co tak kombinować. Dlatego poleciłem mu Twój układ.
Ukłądy elektroniczne oparte na mikrokontrolerach pomijam.

Afgan: A oddzielne włączanie tylko jednego urządzenia i utrzymania jego pracy musisz zastosować dodatkowy przełącznik i dwa włączniki. Przełącznikiem byś wybierał, czy ma działać układ zaprezentowany przez Analityka, czy prąd ma być dostarczany do dwóch włączników, gdzie każdym z nich ręcznie byś włączał\wyłączał grzałkę lub pompę.
Może troszkę skomplikowałem, ale ogólnie układ jest prosty w wykonaniu. I uważaj na przewody z napięciem sieciowym. Dobrze ja polutuj i zaizoluj tak by nie stanowiły zagrożenia.

[analityk]

Po co kombinować? Potrzebuje stabilizować temperaturę z dokładnością do 0,01K a nawet do 0,001K. To nie jest proste ale da się to zrobić. Tylko to już kosztuje. Są dedukowane elementy do termistorów, z regulacją PID, tyle, że kosztują około 1000zł. Mnie zrobienie tego wyjdzie o połowę taniej. I to już się dzieje
A w termostacie Afgana powinien być jeszcze termometr kontrolny. Poza tym kontaktowy termometr rtęciowy jest dokładny i pełni od razu funkcję wyłącznika grzałki. Takie termostaty działają u nas na fizycznej od wielu lat, da się w nich coś pomierzyć, są niemal bezawaryjne. Są dobre. Tylko trzeba być przygotowanym na to, że stabilniejszej temp jak +/- 0,1K się nie uzyska.
Może coś Afgan powie w końcu?
Pozdrawiam
Analityk

[velSiergiej]

Hmm, i tak i nie. niektóre termometry gdy T>x (czyli tego co regulujesz magnesem na tej skali którą masz wyżej) zwierają układ, inne go otwierają. Myślę że dałoby się zaprojektować uniwersalny układ sterujący, który działałby w zależności od typu termometru, jak i tego czy ma być "on" czy "off" - bo równie dobrze możesz załączyć czaszę jak i włączyć pompę która spowoduje przepływ chłodziwa lub jakiś wiatrak...

Powiedzmy ze mam element grzewczy (czasza, spirala, niech i na 20litrów bedzie 1800W?), wystaje z niego wtyczka meska która wpinam w regulator mocy (bedzie to decydowało z jakim impetem włączam grzałke)

Ja mam to tak gniazdko 220V -> regulator -> urządzenie (grzałka)

Najlepiej będzie jeżeli na tym etapie zrobię ładne fotki jak to wygląda (jutro lub pojutrze - może być? ), następnie ktoś rozszyfruje jak układ ma wyglądać - nie jestem elektrykiem, układów nie robiłem sam - składają się z przekaźnika, różnicówki (BHP) oraz ew ukł sterowania mocą.

Teraz potrzebuje układ na niskim amperazu(zeby nie zniszczyc termometru) który bedzie mi odpowiednio właczał/wyłaczał Obwód A o duzym amperazu (np grzałka) w momencie rozwarcia lub obwód B tez o wiekszym amperazu i napieciu (np pompa wodna do chłodzenia) w momencie zamkniecia obwodu (czyli uzyskania odpowiedniej temperatury). Przedział temperatury w jakim tobedzie działało bedzie zalezało od szybkosci mieszania się np łażni, odległosci termometru od grzałki, lub innych czynników.

Musiałbym dorwać schemat, lub ktoś kto się na tym zna musiałby Ci wykonać to urządzonko. Przedział w jakim regulujesz może być dość spory.
Biorąc pod uwagę najprostszą opcję że ciecz w kolbie zachowuje się liniowo względem temperatury (czyli np jeżeli nie przekroczysz temp -5*C nie zajdzie gwałtowne wydzielanie ciepła w skutek rozkładu itp), musisz wziąć pod uwagę:
- izolację układu i różnicę temperatury względem otoczenia
- rodzaj łaźni i jej bezwładność cieplną
- przewodność szkła
- bezwładność otoczenia

na przykładzie:

mamy garnek z wodą na kuchence elektrycznej a w nim kolbę którą grzejemy (docelowo 60*C)...

Ciepło będzie uciekać pomiędzy garnkiem a kuchenką. Wnętrze garnka z wodą nie będzie nagrzewać się równomiernie jeżeli nie mieszasz cieczy. W zależności od tego gdzie umieścisz termometr - w łaźni czy kolbie będą pewne zaburzenia. Zanim ciecz w kolbie się nagrzeje - łaźnia osiągnie powiedzmy 80*C. Termometr odłączy grzałkę, ale ta wciąż będzie przekazywać ciepło do łaźni...

= skoki temp w kolbie szacuję na >20*C (z doświadczenia)

Jeżeli termometr masz w łaźni, ustawiasz na ~60*C kontrolując co się dzieje, gdy temperatura zmierzona w kolbie ustabilizuje się powiedzmy na
ok 55*C powoli podnosisz temp na termometrze kontaktowym aż w kolbie będziesz miał te 60*C

= skoki temp w kolbie szacuję na ~5*C

z łaźnią olejową z wbudowaną grzałką (w kolbie chcesz mieć 180*C):

Termometr kontaktowy umieszczasz w łaźni, izolujesz ją jak się da - folią alu, włóknem szklanym itp. Ustawiasz kontaktowy na 180*C i czekasz aż się ustabilizuje.
Teraz delikatnie podnosisz temp na termometrze kontatkowym, aż w kolbie masz stałą temperaturę.

= przy dobrej izolacji da się utrzymać skoki temp w kolbie <5> koszt ok 20-40pln, więc nie ma sensu bawić się w zasilacz. Trzeba dobrać odp przekaźnik i tyle. Poza tym termometry kontaktowe mają napięcie pracy 220V i prąd 0,03A więc wskazany byłby jeszcze wyłącznik różnicowy. Co z tego że prąd przy przypadkowym dotknięciu obwodu jest względnie bezpieczny - kilka razy miałem "fazę" - jakoś zawsze na 50Hz i żyję ale z prądem się nie robi jaj. Różnicówka być musi. Jeżeli z jakiegoś powodu różnica prądu który do niej "wchodzi" i "wychodzi" jest różna od zera odcina całość.

Może i da się to zrobić prościej. Ale po co? sam regulator (wraz z robocizną) kosztował mnie <50pln (fakt że może drożej wyjdzie - nie wiem), robił to znajomy elektryk i działa.

...Bo jedynym elementem "pomiarowym" będzie element rtęciowy, i jeżeli wolno będzie reagował na zmiany temp. lub zakres jago zadziałania będzie zbyt duży to nic ponad jego szybkość lub dokładność nie zrobisz...

Ten element będzie reagował na zmianę temperatury wystarczająco szybko uwierz mi. Zakres też jest dokładny - jeżeli termometr nie jest uszkodzony, da się uzyskać powtarzalność rzędu 1*C i mniej. Zależy od termometru. Skala też ma swoje granice odczytu, zwłaszcza że element ruchomy nie jest grubości igły, a z tyłu pisze "dokładność urządzenia +/-0,5*C" niektóre termometry w zakresie 0-250*C mają skalę dł kilku cm. Więc tak za dokładnie tego nie ustawisz.

Problem polega na tym że łaźnia może reagować wolniej. Na początku próbowałem z garnkiem na kuchence elektrycznej. Nie było to dokładne. Z grzałką w garnku już działa lepiej. Skoro układ działa zbyt wolno - nie grzejesz tego grzałką 1,8kW tylko 180W.
Ważna jest izolacja od otoczenia i mieszanie. Jeżeli masz dobrze dobraną grzałkę i dobrą izolację termiczną oraz odp małą grzałkę - będzie działać bez problemu.

Jak analityk słusznie zauważył termometr kontrolny jest niezbędny - jest to układ dynamiczny, więc musisz jak najdokładniej pozbyć się jakichkolwiek zaburzeń (przez izolację zmniejszasz straty ciepła), i kalibrujesz go w sposób który opisałem wcześniej.

Jak zrobię to zamieszczę zdjęcia poglądowe.

[velSiergiej]

No i w poście pisanym wczoraj wycięło mi parę cytatów nie wiem czemu. Zdjęć nie będzie, dopóki nie pożyczę od kogoś aparatu - ten który miałem właśnie odmówił posłuszeństwa.

[Afgan]

Witajcie,

Dzieki za odpowiedzi. Moim głownym problemem jest to ze nie wiem co ja moge własciwie kupic w elektroniku, przełacznik roznicowy, przekaxnik - przyda się.

A od poczatku mówię o układzie A oraz B, bo wtedy bede mogl go wykorzystac zarówno do reakcji ogrzewanych, jak i egzotermicznych (zeby nie wykipiało...).

Sorry ze sie tyle nie odzywałem, sytuacja taka.

Szczerze to chyba musze zdobyc zasilacz na 220V i 0,03A, oraz 2 elektrozawory, jeden który rozwiera a drugi który zwiera obwód gdy sam zostaje zwarty przez termometr kontaktowy. (dostane takie cus?)
Do tego proste właczniki, obudowa, wejsciowki - sie znajdzie;-)

(Siergiej) Co do bezwładności układu oraz dokładnosci jaka moge uzyskac jestem doskonale swiadomy bo meczonym fizyka kilka lat sie było;-) Na razie starczy mi dokładnosc 5C, pozniej kupie wiecej termometrów najwyzej...

Do tego termometry kontaktowe trudno wsadzic w kolbe. A tak jak mówiłem, bezwładnośc(raczej dynamiczność układu) moge kontrolowac regulatorem mocy (np czaszy grzejnej), dlatego napisałem 1800W;-) Ale to juz pisaliście....

Dzieki za foto:)

Dodam ze bezwładnośc kilkulitrowej czaszy grzejnej z dośw. to przynajmniej 20C, wiec nasze opinie sie zgadzają;-)


Akryl//////Analityk

nie przewiduje dodatkowego termometru pomiarowego, układ powinien działać, a ja sobie spokojnie spać
Lutować umiem, ale poprowadzony musiałbym byc. Ten prostu układ juz chyba dam rade zrobić.

Natomiast gdybym dopracował całośc pod względem uszczelnień, izolacji, mieszania, to co pozwoliłoby mi ustawic histereze? (przedział, zeby wszystko nie wariowało co 1sek. na zmiane) PID itp? Ja bardziej organik niż analityk, wiec nie schodxmy na rzedy E-1


Pzdr, postaram sie częściej odzywac.

[Afgan]

elektrozawór = przekaźnik

[analityk]

Ja bardziej organik niż analityk, wiec nie schodxmy na rzedy E-1

No, mnie interesuje znajomość temp. na drugim miejscu po przecinku. A układ nie dla analityków tylko dla ... mikrobiologów.
Widziałem jakiś specjalny układ wraz z płytą rozwojową dla termistora, regulatorem PID do tego wszystko sterowało chłodzonym cieczą modułem Peltiera. Koszt - około 1500zł. Czas złożenia - 2 dni. Jak chcesz dam Ci znać co to jest dokładnie. W tym urządzeniu PID chłodził i grzał na zmiany cały czas w zależności od ustawień.

[Afgan]

Jak bedziesz miał wolną chwilę to na spokojnie cos opowiedz/prześlij, tak ku rozwinięcia tematu

Mi sie niedługo poluźni sytuacja i zacznę to składać.

[Afgan]

Mając zmienne źródło napięcia może pomyślimy o prądzie kompensacyjnym przez LM35 w kierunku przekaźnika? Tylko nie wiem czy ten element to wytrzyma:

[url]
http://weirdscience.net23.net/?Termometr+w+5+minut[/url]

Można by dobrac pokrycie do odpowiedniej reakcji i wpuścic 'termometr' na kablu do kolby, choćby przez chłodnicę.

Sam pomiar napięcia=temperatury dużo daje jesli mamy dostęp do programowania układów, studenci elektro chyba robią to na wielu lab(?)

Spontaniczny pomysł, kto sie zna kto wypowie?

[itan]

Albo samemu lepić np. na arduino i np. 18b20 albo kupić na allegrogo RTSZ-7v4. Wersja samemu lepić będzie droższa, chyba, ze chcesz naprawde samemu robić płytki itd.

[analityk]

Dla domu ok, ale do większości zastosowań nie nada się ze względu na małą dokładność. Rozdzielczość to jeszcze nie wszystko
Pozdrawiam

[itan]

Dokładność ds1820 to 0,5st.C w zakresie 0 - 85 st.C
Do lepszej dokładności należało by zastosować np. pomiar w kilku punktach czujnikiem pt100. Czujniki pt100 najlepiej mierzyć w mostku, co prowadzi do wysokiej ceny nowego kontrolera. Można by szukać sterownika przemysłowego z modułem pomiaru temperatury na pt100. Natomiast aby zachować dokładność pt100 wymienia się co pare lat i kalibruje kontroler, koszt czujnika pt100 ze specjalnym przewodem to 200 - 500 zł za sztukę dokładność przy odpowiedniej kalibracji 0,2st.C. Można zastosować termoparę, to jest tańsze ale w wykonaniu przemysłowym też drogie. Sterowanie też może nie być na przekaźniku a sterowane ciągłe sygnałem pwr i tyrystorem.

[analityk]

Chodzi przecież o coś pośredniego. Rodzina PT to dość drogie urządzenia ale zakres pomiarowy jest spory i dokładność jest spora. Stosując dokładne metody pomiaru można uzyskać znacznie lepszą dokładność niż 0,2K.
Pozostają ciągle termistory, które trzeba zintegrować z dobrą elektroniką, to znaczy - źródło napięcia odniesienia (są takie z dokładnością do 0,001V), dobry ADC (są i 24bitowe), wszystko możliwie blisko siebie, termistor na krótkich przewodach, względnie nawet w mostku. Może wyjść 200 do 1000 zł ale dokładność może być rzędu 0,001K. Nie wymyślam tu, takie rzeczy istnieją.
+/- 0,5K to dość sporo, do DS18xx trzeba mieć uC.
Jak ktoś jest hardkorem to użyje dość dobrego ale w miarę taniego woltomierza, zakupi stabilizator LM7805, 3 potencjometry i razem z termistoremi i baterią 9V połączy to w mostek Wheatstone'a. Trochę prostej matematyki i będzie dość precyzyjny termometr bez uC. Ale to chyba dla własnej satysfakcji.
Pozdrawiam