¿Qué es un actuador de temperatura?
Un actuador de temperatura es cualquier dispositivo que enciende y apaga el equipo en respuesta a los cambios de temperatura. Pueden usar una variedad de métodos para medir los cambios de temperatura, incluidos metales, productos químicos o gases. Los dispositivos para controlar la temperatura pueden variar desde un simple termostato doméstico para controlar calentadores o aires acondicionados, hasta sistemas complejos que controlan reacciones químicas en plantas industriales.
Los equipos de calefacción y aire acondicionado están conectados a un termostato dentro del edificio. Hasta finales del siglo XX, los termostatos usaban un interruptor de mercurio para controlar el sistema. Este actuador de temperatura utilizaba una tira bimetálica, que era una tira enrollada de dos metales fusionados a lo largo de su longitud. A medida que la temperatura cambia, los dos metales se expanden o contraen a tasas ligeramente diferentes, y la bobina cambia de forma.
Mercury se instaló en un tubo de vidrio colocado en un extremo de la bobina bimetálica. El mercurio líquido se movía de un lado a otro dentro del tubo a medida que la temperatura cambiaba y activaba los circuitos eléctricos para controlar el calentamiento o el enfriamiento. Solo la tira bimetálica se vio afectada por la temperatura; el mercurio se mantuvo sin cambios. Sin embargo, el uso de mercurio desapareció a fines del siglo XX debido a su toxicidad.
Los químicos pueden usarse para controlar un actuador de temperatura, ya sea cambiando el tamaño, la fase o la presión de vapor, y algunos químicos se expanden y contraen con los cambios de temperatura. Cuando se sella en tubos con un pistón en un extremo, los cambios de temperatura pueden hacer que el pistón se mueva y active un interruptor. Un cambio de fase se refiere a un cambio químico de sólido a líquido, o de líquido a gas. Los termostatos del vehículo utilizados para el control de la temperatura del motor usan un sello de cera que se convierte en líquido a medida que el motor se calienta, abriendo una válvula que permite que circule el refrigerante del motor. Esto se volverá sólido cuando el motor se enfríe.
La presión de vapor se puede usar para controlar la temperatura de dos maneras. Un tipo de actuador de temperatura mide la presión de vapor de un solvente sellado en un tubo y conectado a un tanque o tubería de proceso químico. A medida que aumenta la temperatura, la presión de vapor del disolvente también aumenta y puede activar un interruptor.
Un segundo tipo de actuador de vapor es un controlador de hidruro metálico. Los hidruros metálicos contienen moléculas de hidrógeno que se convierten en gas hidrógeno a medida que aumentan las temperaturas. La creciente presión del gas hidrógeno puede empujar contra un pistón y usarse como un actuador de temperatura. Los sistemas de rociadores contra incendios pueden usar estos dispositivos para abrir y cerrar los rociadores para el control del agua. Una vez que se apaga el fuego, el gas de hidrógeno regresa al metal, la presión del gas cae y el aspersor se cierra.
Los controles electrónicos de temperatura comenzaron a reemplazar dispositivos mecánicos a fines del siglo XX. Se pueden fabricar dispositivos llamados termistores, que son controladores sensibles a la temperatura sin partes móviles, que proporcionan un control de rango de temperatura estrecho. Los termistores pueden conectarse a circuitos de control que encienden y apagan los sistemas de calefacción o refrigeración, y se utilizan en muchos termostatos digitales.