Termostat s kapalinou

Nazarij Petryšak

Diplomová práce

Thermostat with Liquid

Anotace:

Tato diplomová práce se zabývá návrhem a realizací termostatu pro kapalinu o objemu přibližně 3 litrů, který je schopen udržovat konstantní teplotu s přesností ±0,2 °C. Řešení kombinuje nerezovou nádobu s integrovaným topným prvkem o výkonu 350 W, platinový odporový teploměr Pt100 jako snímač teploty a průmyslový PID regulátor Eurotherm 3216. Součástí systému je také poháněné míchadlo zajišťující rovnoměrné rozložení teploty v kapalině. Navržená uzavřená regulační smyčka byla zkonstruována a vyladěna s cílem minimalizovat teplotní odchylky a překmit po změně nastavení. Pro ověření funkčnosti byly provedeny experimenty při různých žádaných teplotách. Naměřené hodnoty potvrdily, že po ustálení je teplota udržována v toleranci ±0,2 °C. Navržené zařízení splňuje požadavky na vysokou stabilitu a přesnost regulace teploty. Výsledkem práce je funkční a efektivní termostatický systém, použitelný pro laboratorní i průmyslové aplikace vyžadující přesné udržování teploty kapaliny.

Abstract:

This thesis focuses on the design and implementation of a liquid thermostat with a volume of approximately 3 liters, capable of maintaining a constant temperature with an accuracy of ±0.2 °C. The solution combines a stainless steel vessel with an integrated 350 W heating element, a platinum resistance thermometer (Pt100) for temperature sensing, and an industrial PID controller Eurotherm 3216. The system also includes a motor-driven stirrer ensuring uniform temperature distribution within the liquid. The designed closed-loop control system was constructed and tuned to minimize temperature deviations and overshoot after setpoint changes. To verify functionality, experiments were carried out at various setpoint temperatures. Measured values confirmed that, after stabilization, the temperature remained within the ±0.2 °C tolerance. The proposed device meets the requirements for high stability and precision in temperature regulation. The outcome of the work is a functional and efficient thermostatic system suitable for both laboratory and industrial applications requiring precise liquid temperature control.

Klíčová slova

Eurotherm 3216, PT100, odporový teploměr, regulace teploty, termostat, ohřev kapaliny, PID regulátor, teplotní stabilita, přesnost regulace, přechodová charakteristika

Keywords

thermostat, liquid heating, temperature control, Eurotherm 216, PID controller, PT100, resistance thermometer, temperature stability, regulation accuracy, step response

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 4. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 19. 5. 2026
• Vedoucí: prof. Ing. Jaromír Volf, DrSc.
• Oponent: Stanislava Papežová, CSc.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Magisterský studijní program:
Informační a řídicí technika v agropotravinářském komplexu