Patalpos termometrai ir jutikliai: informacinis straipsnis

Temperatūros jutikliai - tai elektroniniai prietaisai, matuojantys aplinkos temperatūrą. Gautus duomenis jutikliai konvertuoja į elektroninį pavidalą ir tokiu būdu įrašinėja bei seka temperatūrą, praneša apie jos pasikeitimus. Šiame straipsnyje apžvelgsime įvairius patalpų termometrų jutiklių tipus, jų savybes ir panaudojimo galimybes.

Temperatūros ir drėgmės matavimo prietaisai - tai paprastas būdas kasdien stebėti mikroklimatą ir greitai pastebėti, kada verta praverti langą, sumažinti šildymą ar įjungti drėkintuvą. Jeigu norite sekti tik oro temperatūrą, pakaks termometro. Dažniausiai komfortišku laikomas maždaug 40-60 % santykinės drėgmės intervalas.

Temperatūros jutiklių tipai ir jų savybės

Interautomatika gali pasiūlyti gamintojų Limatherm bei Czah Pomiar tiekiamą temperatūros jutiklių asortimentą ir visus reikalingus priedus. Temperatūros jutikliai gali būti gaminami pagal individualų kliento užsakymą, kad naujas prietaisas idealiai įsilietų į kiekvieną automatikos procesą. Klientai gali patys pasirinkti jutiklio tipą, kabelio ilgį, panardinimo gylį, temperatūros jutiklio medžiagą, tikslumo klasę ir daugybę kitų parametrų. Temperatūros jutikliai gali būti tiekiami su skirtingais, kliento pasirinktais laidais. Galime pasiūlyti ir visus reikalingus temperatūros jutiklių priedus.

Iki 600 °C temperatūrai matuoti pirmiausia pasirenkami varžiniai termometrai (RTD). Reikiama konstrukcija priklauso nuo atitinkamos paskirties. Priklausomai nuo taikymo srities, jutikliai gali būti su skirtingais varžos elementais. Įprastai temperatūros jutikliai su platinos lustais naudojami RTD. Vartotojo požiūriu, platinos privalumas yra tas, kad ji yra labai stabili ilgą laiką. Paprastai naudojamas Pt100 jutiklis. Žyma „Pt“ reiškia platiną, o skaičius „100“ - 100 Ω bazinę varžą esant 0 °C temperatūrai. Pt100 varža padidėja maždaug 0,38 Ω padidėjus temperatūrai Kelvino laipsniu. Pt1000 temperatūros jutikliai taip pat naudojami pramonėje.

Temperatūros pokytis tiesiogiai veikia metalinio laidininko elektrinę varžą, todėl galima daryti išvadas apie temperatūrą. Platinos jutiklių temperatūros koeficientas arba temperatūrinis koeficientas (apie 0,38 %/Kelvino) pagrįstas platinos fizikinėmis savybėmis; pagrindinės varžos atsiranda dėl specifikacijų. Charakteristinė kreivė yra nustatyta standarte DIN EN 60751, todėl RTD taikymas yra gana paprastas. RTD prijungiamas prie vertinimo įrenginio, o lauko prietaisas nustato ominę varžą. Paprastai lauko įtaisuose yra tokios linijinės charakteristikos kaip Pt100 ir Pt1000, po to įtaisas pagal ominę varžą nustato jutiklio temperatūrą.

Rezistenciniuose termometruose yra temperatūros jutiklis, kuris paprasčiausiu atveju yra prijungtas prie jungiamojo kabelio. Priklausomai nuo paskirties, temperatūros matavimo prietaisai taip pat gali būti su jungiamąja galvute arba su jungiamuoju kištuku, arba kaip kištukinis, įsukamas ar kontaktinis jutiklis. Jungiamojoje galvutėje yra jungiamasis lizdas jungiamajam kabeliui prijungti. Termometras tvirtinamas flanšu. Įsukami termometrai leidžia slėgiui nepralaidžiai užbaigti procesą. Termometrų su jungiamuoju kabeliu atveju didžiausią temperatūrą riboja kabelis.

Paviršiaus zondų privalumas yra tas, kad jiems nereikia technologinės jungties. Jie matuoja paviršiaus temperatūrą ir leidžia daryti išvadas apie terpės temperatūrą vamzdynų sistemoje ar rezervuare. Kad būtų galima lengvai montuoti ir demontuoti įsukamus termometrus, dažnai naudinga juos įsigyti su jungiamuoju kištuku.

Jei varžiniai termometrai turi platininį jutiklį (pvz., Pt100 arba Pt1000), jie yra suderinami. Paprasčiausiu atveju termometrą galima prijungti dviem laidais. Tačiau jungiant dviem laidais atsiranda vadinamasis linijos poslinkis. Kiekvienam 0,38 Ω laido varžos padidėjimui Pt100 rodo 1 kelvinu per aukštą temperatūrą. Esant tokiems pat santykiams, Pt1000 rodmuo pasislenka 0,1 Kelvino. Net ir esant santykinai trumpam kabelio ilgiui, rodmens nuokrypis bus toks didelis, kad vertinimo įrenginyje reikės atlikti temperatūros reguliavimą.

Naudojant trijų laidų jungtį, papildomas laidas jungia varžos jutiklį su vertinimo įrenginiu. Įvertinimo įrenginys matuoja įtampos kritimą ties varžos jutikliu ir jungiamaisiais laidais (UM). Naudodamas trečiąjį laidą, vertinimo įrenginys toliau nustato įtampos kritimą viename laidininke (UL½ ). Dvigubas šios įtampos dydis atimamas išUM ir taip nustatomas įtampos kritimas ties varžos jutikliu. Jei visų laidų varža vienoda, dėl linijų varžų paklaida neatsiranda ir jutiklio varža nustatoma be paklaidos.

Tokiu būdu varžos vertė visada nustatoma tiksliai, net jei laidų ar gnybtų varžos skiriasi. Varžinių termometrų platinos jutikliai pasižymi nedideliu dreifu, t. y. jų išėjimo signalas laikui bėgant kinta nežymiai. Nepaisant to, kalibravimas turėtų būti atliekamas reguliariai, kad būtų galima patikrinti, ar temperatūra vis dar matuojama reikiamu tikslumu. Galiausiai, reguliarus kalibravimas užtikrina aukštą gaminio kokybę.

Jei varžiniai termometrai veikia trimis arba keturiais laidininkais, nesvarbu, ar tai Pt100, ar Pt1000 jutiklis. Pt1000 turi pranašumą tik tada, kai naudojamas dvivamzdėje technologijoje, nes su juo laidų poslinkis yra tik 1/10 Pt100. Pavyzdys: Naudojant Pt100, linijos poslinkis yra apie 5 kelvinus - reikia atlikti linijos kompensaciją.

Didelė šių prietaisų įvairovė suteikia galimybę išsirinkti pagal norimas funkcijas, spalvą, dizainą ir net dydį. Pagal statistiką, daugiau kaip 90% savo gyvenimo mes praleidžiame būdami patalpoje, todėl itin svarbu rūpintis geru patalpos mikroklimatu. Norint stebėti patalpos orų kokybę, tam puikus pagalbinas yra meteorologinė orų stotelė. Platus šių prietaisų pasirinkimas leis Jums rinktis iš įvairiausių modelių ir jų funkcionalumo.

Meteorologinėje orų stotelėje integruotas higrometras ir termometras pasiteisina vertinant patalpos mikroklimato rodiklius. Tinkama temperatūra ir optimaliai reguliuojamas drėgmės lygis yra lemiami veiksniai, užtikrinantys sveiką, malonų patalpos klimatą. Tiek per maži, tiek per dideli temperatūros ir drėgmės rodikliai daro neigiamą poveikį mūsų savijautai. Maloniai jaučiamės esant 20-22 °C temperatūrai ir santykiniam oro drėgnumui nuo 40 iki 60%. Šiuolaikiniai namai ar biurai reikalauja šiuolaikinių sprendimų, stebėjimo ir priemonių. Tam, kad užtikrinti ne tik jaukų, bet ir sveikatai saugų gyvenimą, meteorologinė orų stotelė - puikus to pasirinkimas!

Štai keletas temperatūros ir drėgmės jutiklių pavyzdžių:

• TSM400-1-TH - skaitmeninis temperatūros ir drėgmės jutiklis su 1-wire sąsaja.
• Aranet2 HOME - paprastas temperatūros ir santykinės drėgmės jutiklis, skirtas stebėti jūsų namų aplinką.
• SM400-4-TH - skaitmeninis drėgmės ir temperatūros jutiklis, kuris palaiko MODBUS RTU protokolą per RS-485 sąsają.
• TSH202B - kompaktiškas drėgmės ir temperatūros jutiklis su 1-wire sąsaja.
• SM400-4-CPTH - jutiklis, palaikantis MODBUS RTU protokolą per RS-485 sąsają. Jutiklis matuoja CO2 koncentraciją, drėgmę, temperatūrą ir atmosferos slėgį.

Dauguma modelių pritaikyti nuolatiniam darbui. Buityje dažniausiai pakanka gamyklinio kalibravimo.

Bekontakčiai termometrai

Pasaulį užklupusi koronaviruso pandemija paskatino atidžiau stebėti kūno temperatūrą, o tai išpopuliarino bekontakčius termometrus. Šie termometrai, ypač naudingi viešose vietose, parduotuvėse ir darbovietėse, pasižymi greitu matavimu. Net ir ne pats geriausias bekontaktis termometras temperatūrą pamatuoja per keletą akimirkų, kai elektroniniam termometrui prireiktų 5, o stikliniam - net 10 minučių. Daugeliui svarbu ir tai, kad tokio termometro nereikia liesti. Tai užtikrina higieną, ypač jei termometras naudojamas ne vieno žmogaus. Temperatūra matuojama kaktos srityje, tad matavimo procesas yra gana paprastas.

Bekontakčių termometrų privalumai:

• Greitas matavimas: temperatūra pamatuojama per kelias sekundes.
• Higiena: nereikia liesti termometro, todėl sumažėja infekcijos plitimo rizika.
• Patogumas: paprastas naudojimas, ypač matuojant temperatūrą kūdikiams.

Renkantis bekontaktį termometrą, svarbu atkreipti dėmesį į šiuos aspektus:

• Išvaizda ir patogumas: rinkitės termometrą, kurį patogu laikyti rankoje.
• Funkcionalumas: kai kurie termometrai turi atmintį, matuoja aplinkos temperatūrą, skysčių ar paviršių temperatūrą.
• Garsinis signalas: jei auginate kūdikį, rinkitės termometrą su begarsio veikimo funkcija.
• Matavimo laikas: greičiausi termometrai pamatuoja temperatūrą per vieną sekundę.
• Gamintojas: rinkitės patikimų ir žinomų gamintojų gaminius.

Visada rinkitės patikimą gaminį, kuris tiksliai atliktų temperatūros matavimą. Vis dėlto svarbiausia rinktis patikimą gaminį, kuris tiksliai atliktų temperatūros matavimą. Vertinant apskritai, visi termometrai bus vienodai tikslūs, jei tinkamai atliksite matavimo procedūrą.

Svarbu: Prieš matuojant temperatūrą įsitikinkite, kad kakta yra sausa, patraukite plaukus. Bekontaktį termometrą reikėtų laikyti kambario temperatūroje, t. y. tokioje, kokioje matuosite temperatūrą. Matavimo rezultatai gali būti netikslūs, jei temperatūrą matuosite ką tik parsinešę termometrą iš šaltesnės patalpos ar patys grįžę iš lauko. Taip pat neverta matuoti temperatūros po aktyvios fizinės veiklos, geriausia tai daryti ramybės būsenoje.

Bekontakčiai kūno temperatūros matavimo sprendimai padeda tiksliai bei ypač lengvai išmatuoti žmogaus kūno temperatūrą. Užtenka asmeniui prieiti ir pažiūrėti į jutiklį. Sistemos naudojimui nereikalingas papildomas personalas. Matavimas optiškai ir akustiškai patvirtinamas vos per 0,6 sekundės. Visas priartėjimo prie „SmartXcan“, temperatūros matavimo ir pasitraukimo procesas užtrunka apie 3-5 sekundes. Šviesos diodų juosta rodo rezultatą tiesiogiai naudojant žalios arba raudonos spalvos indikatorius.

1024 jutikliai matuoja temperatūrą daugybėje taškų akyse ir kaktoje. Dėl apibrėžto ir visada to paties proceso, yra gaunama daug daugiau pakartotinių matavimų nei naudojant kitus kūno temperatūros matavimo sprendimus. Siekiant nuolat „mokyti“ šiluminį vaizdą ir optimizuoti matavimo procesą, naudojami papildomi giluminio (ang. Deep learning) mokymosi algoritmai.

Pagrindinė šio bekontakčio kūno temperatūros matavimo sprendimo paskirtis yra užtikrinti saugų, turinčių tam leidimą asmenų patekimą į patalpas. Šis prietaisas turi tiek veido, tiek delno nuskaitymo funkciją. Pagrindinis jo pranašumas yra, kad jis atpažįsta žmogaus veidą net su apsaugine kauke dar labiau apribojant viruso plitimą. Siekiant apsaugoti nuo trečiųjų asmenų patekimo, įrenginys yra aprūpintas įvairiausiomis saugumo sistemomis. Veido autentifikavimui yra sukurtas specialus algoritmas, kuris neleis „apeiti” sistemos naudojant nuotrauką ar vaizdo įrašą.

Kentix SmartXcan Sensor tiekiamas kaip visas komplektas į kurį įeina sieninis laikiklis, tvirtinimo medžiaga ir dangteliai. Jo paleidimui reikalingas tik tinklo ryšys su PoE. Naudodamiesi tinklo jungtimi ir integruotu HTTPS žiniatinklio serveriu, įrenginį galite bet kuriuo metu pasiekti naudodamiesi asmeniniu kompiuteriu, planšetiniu kompiuteriu ar išmaniuoju telefonu. Taigi, yra paprasta atlikti konfigūracijos pakeitimus ar atnaujinimus.

Taip pat egzistuoja belaidis infraraudonųjų bangų bekontaktis termometras. Jame yra įmontuotas LCD ekranėlis, kuris per mažiau nei sekundę parodo žmogaus kūno temperatūrą (+-0.2 laipsnių paklaida).

Termostatai

Termoreguliatorius - tai įrenginys valdantis elektrinį ar kitokį šildytuvą ir palaikantis vartotojo nustatytą patalpos temperatūrą. Dažniausiai jis montuojamas atskirai nuo šildytuvo ant sienos 1,2 - 1,8 m nuo grindų. Analoginiame valdymas vyksta relės pagalba. Tai paprasti, ribotų galimybių termoreguliatoriai. Plačiausiai yra naudojami skaitmeniniai. Jie gali būti programuojami, o jų parodymai yra tikslesni, kas leidžia tiksliau palaikyti vartotojo nustatyta temperatūra patalpoje. Temperatūra gali būti nustatoma ir keičiama programos pagalba.

Termostatai gali būti pritaikytas, dujiniams katilams, elektriniams katilams, kieto kuro katilams, granuliniams katilams, skysto kuro katilams ir šilumos siurbliams. Nesvarbu ar naudojate grindinį šildymą ar radiatorius, termostatai kiekvienu atveju padeda taupyti energiją ir tuo pačiu išlaidas skirtas patalpų šildymui.

Renkantis termostatą internetu reikia atidžiai apsvarstyti savo poreikius ir biudžetą bei užtikrinti, kad pasirinktas prietaisas atitinka jūsų konkrečius poreikius ir pritaikomas prie esamos šildymo sistemos. Pagal tai, kokio tipo šildymo sistemą turite, pavyzdžiui, grindinis šildymas, dujinis katilas ar oras-vanduo sistema, priklauso termostato suderinamumas.

Tada nustatykite, kokių funkcijų pageidaujate, pavyzdžiui, išmaniojo ryšio, programuojamų nustatymų, ryškaus ekrano, patrauklios kainos. Jei kuo mažesnės sąnaudos yra prioritetas, ieškokite termostatų su specialiai energiją taupančiomis funkcijomis arba tokių, kurie pateikia išsamias energijos suvartojimo ataskaitas. Informaciją apie tokias jų galimybes rasite prekės puslapyje. Taip pat atsižvelkite į modelio estetiką - kaip termostatas derės prie jūsų interjero dizaino.

Taip pat atkreipkite dėmesį į tai, koks bus termostato pajungimas. Kai kuriuos modelius sumontuoti gali tik profesionalai, o kiti veikia plug-and-play principu, kuomet įrenginį pakanka įjungti ir juo galima iš karto naudotis.

Apibendrinant galima teigti, kad renkantis termostatą internetu reikia suprasti savo šildymo sistemą, žinoti, kokios funkcijos jums svarbios, nuodugniai peržiūrėti prekių aprašymus bei atsižvelgti į pajungimo sudėtingumo.

Kiti jutiklių tipai

Šiuolaikiniai jutikliai gali matuoti ne tik temperatūrą, bet ir kitus aplinkos parametrus:

• Universalus oro ir aplinkos kokybės jutiklis E2-CO2-serijos: Šis jutiklis matuoja CO2 (anglies dioksido) lygį, temperatūrą, drėgmę, slėgį, garso lygį, aplinkos šviesą (LUX).
• Anglies dioksido (CO2) ir temperatūros keitiklis su ekranu CDT2000 Duct: Šis prietaisas skirtas CO2 ir temperatūros matavimui.
• Aplinkos drėgmės ir temperatūros registratorius TERMIOPLUS-S: Šis prietaisas su išoriniu sensoriumi skirtas aplinkos temperatūros ir drėgmės matavimui bei registravimui vidinėje atmintyje. Matuojama temperatūra: -30...+70 °C. Temperatūros matavimo tikslumas: diapazone -30...+70 °C: ±0,3 °C. Matuojama drėgmė: 0...100 % RH. Drėgmės matavimo tikslumas: : ±2 %RH ties 25 °C (30…70 %RH); ±3 %RH ties 25 °C (10…90 %RH); ±4 %RH ties 25 °C (0…100 %RH) Atminties talpa: 32000 įrašų (16000 temperatūros ir 16000 drėgmės).
• Bekontaktis, infraraudonųjų spindulių, temperatūros matuoklis KIRAY 300: Skirtas diagnozuoti bei tirti objektų paviršių temperatūrą.
• Bevielė wMBUS-log-TRH sistema: Ši sistema surenka temperatūros ir drėgmės vertes iš bevielių M-BUS jutiklių ir atvaizduoja grafinėje sąsajoje (lentelė, kreivės, kortelės) internetiniame puslapyje, kurį pasiekti galima iš bet kurio prietaiso turinčio interneto naršyklę. Jeigu kuris nors jutiklis viršija nustatytą viršutinę arba apatinę temperatūros / drėgmės ribas, signalizuojama garsiniu aliarmu ir rodomas pranešimas.
• Exi RTD jutikliai sprogiai aplinkai su laidu. Matavimo diapazonas: -50 .. -200 .. -50 .. -50 .. -200 .. -200 .. -40 ... 0 ...

Efento NB-IoT (Narrowband IoT) jutikliai

Šie jutikliai perduoda duomenis per mobiliojo ryšio tinklą SIM kortelės pagalba ir jiems nereikia jokių papildomų įrenginių (maršrutizatoriaus, gateway ir kt.). Jutikliai taip pat aprūpinti BLE (Bluetooth Low Energy) sąsaja, kuri leidžia greitai ir lengvai konfigūruoti naudojant išmanųjį telefoną. Efento NB-IoT jutikliai gali būti integruoti su Efento cloud** ar trečiosios šalies sistema.

• Anglies dioksido (CO2) matavimo diapazonas: 400...5000 ppm, tikslumas: +/- (40 ppm + 5 % nuo matavimo)
• Atmosferos slėgio matavimo diapazonas: 300...1100 hPa, tikslumas: absoliutus +/- 3 hPa prie 0...+65 °C, santykinis +/- 0,12 hPa prie 0...+65 °C
• Temperatūros matavimo diapazonas: -15…+70 °C, tikslumas: iki 0,4 °C
• Santykinės drėgmės matavimo diapazonas: 0...99 % RH, tikslumas: 4 % prie 0…80 % RH

Efento BLE jutikliai

Šie jutikliai perduoda duomenis per BLE (Bluetooth Low Energy) ryšį ir siunčia duomenis į Efento cloud** per Efento gateway arba į kitą trečiosios šalies sistemą. Duomenų kaupiklį konfigūruoti ir duomenims iš jo atminties nuskaityti galima naudojant nemokamą Efento mobiliąją programėlę.

• Atmosferos slėgio matavimo diapazonas: 300...1100 hPa, tikslumas: absoliutus +/- 3 hPa prie 0...+65 °C, santykinis +/- 0,12 hPa prie 0...+65 °C
• Matavimo diapazonas: -35...+70 °C, tikslumas: 0,4 °C prie -20...+70 °C ir 0,5 °C prie -35...-20 °C
• Santykinės drėgmės matavimo diapazonas: 0...99 % RH, tikslumas: 4 % prie 0…80 % RH ir 7 % prie 81...99 %

Radono jutikliai

Radono dujos yra beskonės, bekvapės ir sunkiai aptinkamos, todėl kelia rimtą pavojų sveikatai. Jos išsiskiria iš žemės į orą ir gali kauptis jūsų namuose. Radonas yra radioaktyvus elementas, kurio didesni kiekiai patekę į plaučius gali sukelti vėžį.

tags: #patalpos #termometras #jutikliai