سیستم کنترل

1-نشان دهنده ها و کنترل کننده ها                                

برای اطمینان از صحت کار دستگاه های مختلف یک سیستم حرارت مرکزی،لازم است که بعضی از کمیت های فیزیکی نظیر دما،فشار و سطح در نقاط مختلف سیستم اندازه گیری شود،این کار به وسیله ی وسایلی مانند((ترمومتر))،((فشار سنج))،((سطح نما))(که بطور کلی آنها را نشان دهنده می نامند)انجام می گردد.برای آنکه دستگاه های مختلف سیستم گرم کننده،هریک وظیفه خود را بطور صحیح انجام دهند،لازم است که:دما ،فشار،سطح مایع،جریان مایع در قسمت های مختلف سیستم حرارت مرکزی به وسیله کنترل کننده ها کنترل گردد.

2-نشان دهنده ها

وسایلی هستند که کمیت های فیزیکی،دما،فشار و سطح مایع را در هر نقطه ای از سیستم(که لازم باشد)اندازه گیری می کنند.

3-دما سنج ها(ترمومترها)

برای اندازه گیری درجه حرارت ازدماسنج ها و یا ترمومترها استفاده می شود.

3-1-دما سنج غلافی : در شکل زیریک نوع ترمومتررا که به ترمومتر غلافی مشهور است را مشاهده میکنید.غلاف، روی لوله یا دستگاه نصب میشود تا با رساندن حرارت لوله یا دستگاه به مخزن دماسنج،درجه حرارت مشخص شود.Gauge thermometer

3-2-دما سنج بیمتالی : بعضی از ترمومترها براساس انبساط و انقباض دو فلز غیر هم جنسی کار میکنند در ساختمان این دستگاه ها ازیک نوار بی متال(زوج فلز)استفاده شده است.

Thermometer building

نمونه ای از ترمومترها در شکل زیر مشاهده میشود که دنباله ی فلزی آن درون محل موردنظر قرار میگیردبعضی از آنها مانند شکل b قابل نصب روی لوله است.ترمومتر روی آبگرمکن های خانگی نمونه ی رایج این دماسنج ها است؛ این نوع دما سنج را ترمومتر بی متالی می گویند.

Bimetal thermometer

3-3-دماسنج با لوله ای مویی : بعضی دیگر از ترمومترها مانند شکل،از یک مخزن،یک لوله مویی و صفحه ای به همراه یک عقربه تشکیل شده اند.داخل مخزن و لوله ی مویی را معمولا از جیوه یا گاز پر میکنند.دامنه کار نوعی جیوه ای به(( منفی 39 درجه سانتی گراد)) دمای انجماد جیوه تا((357 درجه سانتی گراد))دمای جوش جیوه محدود میشود اما نوع گازی آن از دمای منفی 260 درجه سانتی گراد تا حدود 80 درجه سانتی گراد ساخته می شود به این نوع ترمومترها، ترمومتر دنباله دار نیز گفته میشود.

گاهی در نوک عقربه ای ترمومتر با لوله مویی،((قلم ثباتی))نصب میشود که از فشار مایع یا گاز داخل بالب ولوله مویی تاثیر گرفته،تغییرات درجه حرارت را در طول بیست و چهار ساعت و یا یک هفته لوله مویی نشان میدهد.Thermometer with hairpin

4-فشار سنج ها

برای اندازه گیری فشار ازوسایلی به نام فشارسنج استفاده می گردد.

انواع فشارسنج ها عبارتند از:
4-1-بارومتر

بارومتر لوله ای شیشه ای است به طول تقریبی ((80 سانتی متر))که فشار مطلق هوا را اندازه می گیرد.برای این کار، مطابق شکل ابتدا آن را از جیوه پر می کنیم.

Barometer

سپس روی تشتکی از جیوه برمی گردانیم،خواهیم دید که جیوه داخل لوله کاملا خارج نمی شود و مقداری از آن داخل لوله می ماند.عاملی که باعث باقی ماندن جیوه در داخل لوله می شود.فشار هوای بیرون(pat)است که به سطح آزاد جیوه وارد میشود و میتوانیم بگوییم فشار جو وارد شده بر سطح آزاد جیوه،با فشاری که توسط وزن جیوه داخل لوله وارد میشود یکسان است.

ارتفاع جیوه به فشار جو بستگی دارد.در نقاط هم سطح دریاهای آزاد که فشار جو به عنوان فشار استاندارد انتخاب شده است ارتفاع جیوه ی داخل لوله در (0 C)،(76 cm.Hg)معادل (29/92 in.Hg) است فشاری که این ارتفاع جیوه تولید میکند  برابر فشار1kp/cm2 معادل با ((14/7 psia)) است بنابراین می توانیم،فشار را با ارتفاع ستون جیوه و یا ستون مایعی دیگر مثل آب بیان کنیم.اگر داخل لوله،به جای جیوه از آب استفاده شود،ارتفاع ستون آب داخل لوله در شرایط استاندارد ((33/10 m)) خواهد بود.در این حالت طول لوله به جای ((80 cm))باید بیش از((33 m/10)) باشد.با توجه به مطلب فوق داریم:

frmul

از رابطه بالا داریم:frmol

4-2- مانومترها

مانومترفشارسنجی است که اغلب برای اندازه گیری فشار نسبی مکش دودکش ها و فشار هوا در کانال ها مورد استفاده قرار میگیرد.مانومتر از لوله ای شیشه ای به شکل U جیوه یا الکل و یا آب تشکیل شده استدر وسط دارای خط کشی مدرج بر حسب سانتی متر و یا اینچ است که صفر آن در وسط خط کش و تقسیم بندی در دو طرف آن گسترش دارد.در حالت عادی که فشار وارد بردو دهانه ی مانومتر،یکسان است،سطح جیوه در دو شاخه،مقابل صفر قرار گرفته است؛اگر یک دهانه آن را با شیلنگ به کانال یا لوله ی مورد آزمایش وصل کنیم،فشار داخل کانال یا لوله بر سطح آزاد مایع شاخه ی می کند.سمت چپ اثر کرده،اختلاف ارتفاع h  را در دو شاخه ایجاد می کند.Manometer

4-3-فشار سنج نسبی

فشارسنج نسبی که آن را فشار سنج بوردون نیز می نامند مطابق شکل از یک لوله خمیده پهن فلزی که از یک طرف به فشار وسیله ی موردنظربرای اندازه گیری وصل است،تشکیل شده است.

هنگامی که فشار داخلی افزایش داده می شود،لوله (که سعی می کند از انحنای خود بکاهد)یک اهرم را که در تماس با یک عقربه است را می کشد و در نتیجه باعث حرکت عقربه می شود.هنگامی که فشار داخل خارج لوله خمیده یکسان باشد عقربه عدد صفر را نشان می دهد.صفحه فشار سنج ممکن است بر حسب هرواحد مناسب مثل پوند بر اینچ مربع-پوند بر فوت مربع-اینچ جیوه-فوت آب-اینچ آب – نیوتن بر متر مربع- کیلوگرم نیرو بر سانتی مترمربع-متر آب-سانتی متر جیوه-بار و میلی بار مدرج شود.

باید اضافه کرد که در ساختمان داخلی فشار سنج فشار را نسبت به نیرویی که به سطح خارجی لوله خمیده آن وارد می شود،یعنی فشار اتمسفر محل، اندازه می گیرند.

همچنان که اشاره شد،فشار هوا را با((بارومتر))اندازه می گیرند،ولی از یک فشارسنج بوردون نیز می توان برای این کار استفاده کرد.در این حالت لوله ی خمیده ی فشارسنج را از هوا تخلیه کرده،دهانه ی آن را می بندند،بنابراین لوله ی خمیده فقط از بیرون تحت تاثیر فشار هوای محل اندازه گیری است و بسته به مقدار آن، سر آزاد لوله خمیده حرکت کرده، عقربه را به حرکت در می آورد،عقربه هم به نوبه خود روی صفحه ی فشارسنج فشار هوا را نشان می دهد.

4-4-ارتفاع سنج(هیدرومتر)

در حرارت مرکزی و تهویه مطبوع،برای نشان دادن ارتفاع سطح آزاد آب نسبت به نقطه مورد نظر،از یک فشارسنج بوردون که بر حسب متر آب یا اینچ آب درجه بندی شده استفاده می کنند.عقربه های این فشارسنج تحت تاثیر فشار ستون آب داخل سیستم حرکت می کند.

با توجه به رابطه ی فشار در مایعات یعنی P=pgh این فشار نسبت مستقیم و خطی با عمق محل نصب فشار سنج نسبت به سطح آزاد مایع دارد؛به این دلیل،فشارسنج را برحسب ستون آب،درجه بندی می کنند تا ارتفاع آب داخل سیستم را نشان دهد.

4-5-دماسنج-فشارسنج(ترمومتر-مانومتر)

وسیله ای به نام((ترمومتر-مانومتر))وجود دارد که در آن از یک ترمومتر بی متالی و یک فشار سنج بوردون استفاده شده است.صفحه ی این وسیله،به دو نیم صفحه تقسیم شده است.نیم صفحه بالایی مربوط به دماسنج است(که درجه حرارت را نشان می دهد)ونیم صفحه پایینی مربوط به فشار سنج است(که فشار را نشان می دهد).این وسیله روی دیگ های چدنی و فولادی آب گرم سیستم گرم کنندهی ساختمان ها نصب می شود.