В условиях непрерывного развития науки и технологий требования людей к качеству жизни заключаются не только в постоянном удовлетворении материальных условий, но и в постепенном создании системы умного дома с характеристиками безопасности, удобства, эффективности, скорости, интеллекта и персонализации. Создание комфортного, удобного и эффективного жилого пространства для обеспечения качества жизни современного человека имеет огромное значение.
Хотя умный дом привлек большое внимание, его различные внутренние системы автоматического управления, обнаружения, кондиционирования воздуха и другие системы также привлекли внимание. Почти все электронные компоненты, используемые в этой системе, неотделимы от специальной керамики, например, в оборудовании для автоматического регулирования температуры. Применяемая термочувствительная керамика, чувствительная к влажности керамика, используемая в оборудовании для автоматической регулировки влажности, светочувствительная керамика в светодетекторах и т. д.
1 Принцип работы чувствительной керамики
Термическая керамика, влагочувствительная керамика и светочувствительная керамика представляют собой небольшую отрасль специальной керамики, и все они относятся к полупроводниковой керамике (также известной как чувствительная керамика) в функциональной керамике. Полупроводниковая керамика — это керамические материалы с полупроводниковыми свойствами. Полупроводниковая керамика в основном используется для изготовления различных чувствительных компонентов и является основным материалом для различных датчиков информации, поэтому ее также называют чувствительной керамикой.
Термическая керамика — это класс керамики, удельное сопротивление которой значительно меняется в зависимости от температуры. Как правило, по температурному коэффициенту его можно разделить на положительный температурный коэффициент (PTC), при котором сопротивление увеличивается с повышением температуры, отрицательный температурный коэффициент (NTC), наоборот, и коэффициент критической температуры (CTR), при котором сопротивление резко изменяется в определенном диапазоне температур, и т. д. Термическая керамика.
Чувствительная к влажности керамика представляет собой класс керамики, сопротивление которой значительно меняется в зависимости от влажности.
Чувствительная керамика может использоваться в качестве многофункциональных датчиков для одновременного определения двух или более параметров. Например, термокерамика может использоваться в виде терморезисторных датчиков, датчиков температуры и т. д.; чувствительная к влажности керамика в основном используется в виде датчиков влажности.
2 Примеры применения чувствительной керамики в системах умного дома
В полноценном умном доме наиболее основными системами, которые часто встречаются, являются система кондиционирования воздуха и система дымоудаления. В этой рабочей системе к каждому рабочему элементу предъявляются строгие требования к точности, такие как точность испытаний и точность датчиков влажности и температуры.
2.1 Система кондиционирования и вентиляции
Основная функция системы кондиционирования и вентиляции в умном доме — кондиционирование воздуха в помещении. Под регулированием кондиционирования понимается регулирование и управление воздушной средой (температурой, влажностью и скоростью воздушного потока) в определенном помещении с помощью определенных технических средств для достижения и поддержания ее в определенном диапазоне в соответствии с требованиями технологического процесса и требованиями комфорта человека. Под комфортным кондиционером обычно подразумевается температура в помещении 24 ℃ ~ 28 ℃ летом и относительная влажность 40% ~ 65%; температура в помещении 18 ℃ ~ 22 ℃ зимой и относительная влажность 40% ~ 60%. В системе умного дома кондиционер может создать подходящую климатическую среду в помещении, облегчающую жизнь, учебу и отдых людей.
Когда система кондиционирования и вентиляции работает, летом при относительно высокой влажности в основном используется метод подачи холодного воздуха, чтобы температура в помещении достигла идеального значения, а зимой, когда температура относительно низкая, воздух нагревается для достижения цели отопления. Холодный воздух летом и теплый воздух зимой обрабатываются. Зимой воздух обычно сухой, и необходимый воздух необходимо увлажнить. Для систем кондиционирования воздуха требуется множество датчиков, и в то же время эти датчики предъявляют высокие технологические требования. Датчики влажности и датчики температуры должны иметь возможность автоматически и в режиме реального времени определять температуру влажности свежего воздуха, приточного воздуха, возвратного воздуха и контролируемой среды; датчики давления и расхода должны иметь возможность автоматически и в реальном времени определять давление и расход пара; в то же время датчик температуры должен также измерять тепло. Температура воды и температура охлаждающей воды; он также должен иметь возможность автоматически регулировать и переключать каждый клапан в соответствии с метеорологическими параметрами и различными требованиями к управлению, чтобы контролировать состояние очистки свежего воздуха и состояние в помещении системы кондиционирования воздуха, состоящей из всех кондиционеров.
В системе умного дома предъявляются высокие требования к температуре и влажности поступающего в помещение воздуха, а температура и влажность в помещении будут меняться с изменением наружной температуры, что требует быстрого реагирования датчика и автоматической регулировки. Здесь датчик играет роль мониторинга. После получения сигнала он будет подключен к системе полного управления и отлажен самостоятельно.
2.2 Система пожаротушения в воде
Применение чувствительной керамики в системах пожаротушения и дымоудаления в спринклерных системах:
1) Автоматическая спринклерная система представляет собой систему пожаротушения, в которой используется стационарная трубопроводная сеть и спринклеры для автоматического распыления воды и одновременной отправки сигнала пожарной сигнализации.
2) Она использует сигналы света, тепла и давления, генерируемые во время пожара, для автоматического запуска и распыления воды в зону пожара для тушения пожара или контроля распространения огня.
3) Он выполняет не только функцию обнаружения пожара и сигнализации, но также распыляет воду и контролирует развитие пожара. Он играет роль мониторинга пожарной ситуации в любое время и автоматического запуска устройства пожаротушения.
Компоненты, изготовленные из чувствительной керамики, в основном используются в закрытых форсунках, влажной сигнализации и устройствах сигнализации. Закрытый спринклер состоит из носика, чувствительного к температуре выпускного устройства и брызговика. В системе он отвечает за обнаружение пожара, запуск системы и спринклера. Температура в основном проверяется датчиком температуры, изготовленным из термочувствительной керамики. Клапан управления сигнализацией представляет собой специальный клапан для управления источником воды, системой запуска, гидравлическим аварийным звонком и другим аварийным оборудованием в спринклерной системе. Устройство управления сигнализацией играет роль мониторинга, управления и сигнализации в автоматической спринклерной системе и может излучать звуковые, световые и другие сигналы. В основном оно состоит из контроллера, детектора и сигнализации. © Ceradir