Detectar circuito de CA abierto y alarma de incendio

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Soy un noob, agradecería cualquier ayuda con lo siguiente:

EL PROBLEMA Vivimos en una montaña en Carolina del Norte. Cuando la temperatura desciende muy por debajo del punto de congelación, la cabeza del pozo se congela, lo que provoca la pérdida de agua y la rotura de las tuberías. Instalé una cinta calentadora de tuberías que funcionó bien durante varios años, pero la cinta se quemó y la cabeza del pozo se congeló nuevamente. Muchos $$$ para reparar.

LA PREGUNTA Construye un circuito que: 1. La parte fácil ... encienda el calentador cuando el termopar está cerrado, apáguelo cuando el termopar esté abierto. 2. La parte difícil ... cuando el calentador está apagado, supervise el circuito para que si el calentador está abierto, sonará una alarma.

El problema es que si el calentador falla (se quema) a las 3 am, no lo sabrás hasta demasiado tarde. Después de 4 días de rascarse la cabeza, se me ocurrió el circuito adjunto utilizando varios relés. No estoy seguro de que esto funcione, creo que el calentador seguirá funcionando cuando se dispare K2, y la alarma se activará en cualquier momento que el termopar esté abierto ... Todos los productos comerciales están diseñados para controlar termostáticamente un calentador. Mirando algunos circuitos en Stack, parece que el mejor enfoque es una pequeña corriente a través del calentador cuando está apagado, y luego una alarma sonora cuando se detecta que está abierto.

Ayuda apreciada de antemano ...

    
pregunta JM Davis

2 respuestas

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Un par de ideas:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Figura 1. Supervisión de la continuidad del cableado de la cinta.

La cinta con la que estoy familiarizado tiene conductores de cobre con un aislamiento "deficiente" entre los cables. Este circuito controla la continuidad del cobre. RLY2 debe energizarse cada vez que RLY1 esté encendido. Si RLY2 no se energiza, suena la alarma.

Sin embargo, su pregunta original no indica cuál fue la naturaleza del agotamiento: conductores defectuosos o pérdida de conductancia entre los cables.

simular este circuito

Figura 2. Supervisión actual.

Este circuito utiliza un relé de monitoreo de corriente. Si RLY1 se enciende pero no hay suficiente corriente para activar RLY2, entonces suena la alarma.

Notas:

  • Ambos circuitos darán un breve cierre de alarma mientras RLY1 está energizado y RLY2 responde.
  • Los circuitos se pueden combinar para usar el monitoreo actual y el monitoreo de continuidad.

Figura3.Unsimplerelédemonitoreoactual.

Unabúsquedarápidadeimágenesmostróelrelédearriba.Estáclasificadopara1Aatravésdelabobina.Tengaencuentalospocosbobinadosgruesosclaramentevisiblesenlafoto.

simular este circuito

Figura 4. Energía permanente de bajo voltaje.

Dado que ninguno de los anteriores hace realmente lo que pidió, ofrezco la Figura 4 como una solución de monitoreo de energía de bajo voltaje. Un transformador proporciona, por ejemplo, un suministro de 12 V al calentador cuando está apagado. Un relé de corriente diez veces más sensible puede monitorear esta corriente y alarma si la corriente cae por debajo del umbral.

Puntos a tener en cuenta:

  • Los relés muestran histéresis. Una vez que el relé se energice, permanecerá energizado hasta que la corriente caiga a la mitad. Esto puede ser demasiado tarde para su aplicación.
  • Puede combinar cualquier variedad de los circuitos anteriores.
  • Sería más normal colocar los termostatos en el lado activo en lugar de en el lado neutral del relé.

Termopares:

  • Los acoples no funcionan como los has dibujado. Probablemente te refieres a un termostato como se muestra en mis esquemas.
respondido por el Transistor
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Parece un buen intento, pero no funciona porque la entrada de CA a la fuente de alimentación tiene una impedancia desconocida pero relativamente alta en comparación con el calentador de 25W, por lo que la corriente será limitada.

Sería mucho mejor asegurarse de que no haya espacios de aire en la cinta del calentador para garantizar una sólida conductancia térmica a los tubos metálicos. De lo contrario, el calentamiento espontáneo y el aumento de la temperatura del calentador y la falla se producirán. Las tuberías calientes generalmente están aisladas con tubos de espuma de hendidura dentro de las casas para reducir las pérdidas de agua caliente. Algo como esto también puede ayudar.

Yo esperaría que los calentadores de tubería usen alta corriente (15A) con bajo voltaje y luego los tubos aislados con cable aislado funcionarían a un voltaje más bajo y podrían soportar una mayor tolerancia de separación.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist

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