Ein Bimetallthermometer ist ein Temperaturmessgerät. Es wandelt die Medientemperatur mit einem Bimetallstreifen in mechanische Verschiebung um. Das Bimetallband besteht aus zwei verschiedenen Metallen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Bimetallthermometer werden in Wohngeräten wie Klimaanlagen, Öfen und Industriegeräten wie Heizungen, heißen Drähten, Raffinerien usw. verwendet. Sie sind eine einfache, langlebige und kostengünstige Möglichkeit zur Temperaturmessung.

Sehen Sie sich hier unsere Auswahl an Bimetallthermometern an!

• Konstruktion und Design
• Vor- und Nachteile von Bimetallthermometern
• Arten von Bimetallthermometern
• Auswahlkriterien
• Bimetallthermometerkalibrierung
• Anwendungen

Konstruktion und Design

Ein Bimetall-Thermometer arbeitet mit zwei grundlegenden Eigenschaften von Metall:

1. Die Wärmeausdehnungseigenschaft des Metalls
2. Der Wärmeausdehnungskoeffizient verschiedener Metalle ist bei gleicher Temperatur unterschiedlich.

Der Hauptbestandteil des Bimetallthermometers ist der Bimetallstreifen. Das Bimetallband besteht aus zwei dünnen Bändern aus unterschiedlichen Metallen mit jeweils unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten. Wärmeausdehnung ist die Eigenschaft eines Metalls, seine Form oder sein Volumen mit einer Temperaturänderung zu ändern. Die Metallstreifen werden entlang ihrer Länge durch Verschmelzen oder Nieten verbunden. Die Streifen sind an einem Ende befestigt und am anderen Ende frei beweglich.

Die beiden üblicherweise verwendeten Metalle sind Stahl und Kupfer, aber auch Stahl und Messing können verwendet werden. Da ihre Wärmeausdehnung unterschiedlich ist, ändert sich die Länge dieser Metalle bei gleicher Temperatur unterschiedlich schnell. Aufgrund dieser Eigenschaft dehnt sich das Metallband bei Temperaturänderungen auf der einen Seite aus und auf der anderen nicht, was einen Biegeeffekt erzeugt. Dies ist in Abbildung 2 zu sehen.

Wenn die Temperatur steigt, dreht sich der Streifen in Richtung Metall mit dem niedrigeren Temperaturkoeffizienten. Wenn die Temperatur abnimmt, biegt sich das Band in Richtung Metall mit einem höheren Temperaturkoeffizienten. Die Durchbiegung des Streifens zeigt die Temperaturänderung an. Diese Biegebewegung ist mit dem Zifferblatt des Thermometers verbunden und gibt die Medientemperatur aus. Die Kalibrierung ist ein wichtiger Schritt, um die korrekte Temperaturmessung sicherzustellen.

Vor- und Nachteile von Bimetallthermometern

Die Vorteile von Bimetallthermometern umfassen:

1. Einfaches und robustes Design
2. Günstiger als andere Thermometer
3. Sie sind vollständig mechanisch und benötigen zum Betrieb keine Stromquelle.
4. Einfache Installation und Wartung
5. Nahezu lineares Ansprechen auf Temperaturänderungen
6. Geeignet für weite Temperaturbereiche

Einige Nachteile von Bimetallthermometern sind:

1. Es wird nicht empfohlen, sie für sehr hohe Temperaturen zu verwenden.
2. Möglicherweise müssen sie häufig kalibriert werden.
3. Kann nicht geben eine genaue lesen für niedrigen temperatur.
4. Kalibrierung ist gestört, wenn grob behandelt

Arten von bimetall thermometer

Es gibt zwei arten von bimetall thermometer, helix streifen bimetall thermometer und spirale streifen bimetall thermometer. Die Helix- und Spiralstreifen werden verwendet, um die Thermometergröße innerhalb einer überschaubaren Grenze zu halten.

Helix streifen bimetall thermometer

Wie der name schon sagt, eine helix-förmigen bimetall streifen ist verwendet zu messen die temperatur in diese art von thermometer. Der Zeiger ist durch die Welle am freien Ende des Streifens verbunden. Der Streifen ist spiralförmig in den Schaft gewickelt, wie in Abbildung 3 dargestellt. Mit steigender Temperatur erfasst der spiralförmige Streifen die Temperaturänderung. Das Bandmetall mit einem höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten dehnt sich aus und windet sich entlang des Schafts, wodurch die Welle gedreht wird. Diese Drehung bewirkt, dass der Zeiger seine Position im Zifferblatt bewegt, was die Temperatur des Mediums anzeigt. Wenn die Temperatur abnimmt, schrumpft das Metall mit einem niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und dreht die Welle. Der Zeiger zeigt dann die niedrigere Temperatur im Zifferblatt an.

Diese werden hauptsächlich für industrielle Anwendungen verwendet, da sie in einem Schutzrohr untergebracht werden können, das den Betrieb in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck ermöglicht.

Spiralbandbimetallthermometer

Ein spiralförmiger Streifen wird verwendet, um die Temperatur in einem Bimetall-Spiralbandthermometer zu messen, wie in Abbildung 4 dargestellt. Mit steigender Temperatur dehnen sich die beiden Metallstreifen unterschiedlich aus. Dies erzeugt einen Biegeeffekt und das Band wickelt sich so um, dass das Metall mit einem höheren thermischen Koeffizienten die Außenseite des Lichtbogens bildet. Wenn die Temperatur abnimmt, bildet das Metall mit einem niedrigeren thermischen Koeffizienten die innere Schicht des Lichtbogens. Der Zeiger und das an der Spirale angebrachte Zifferblatt lesen diese Verformung ab, die die Temperatur des Mediums anzeigt.

Diese werden hauptsächlich für Thermostate oder zur Messung der Umgebungstemperatur verwendet, da sie empfindlich auf geringere Temperaturschwankungen reagieren.

Auswahlkriterien

Die folgenden Auswahlkriterien sollten bei der Auswahl des Bimetallthermometers für Ihre Anwendung berücksichtigt werden:

1. Temperatur bereich: Die bimetall thermometer sollte innerhalb der oberen und unteren grenze temperaturen. Aufgrund extremer Temperaturen können Metalle ihre Ausdehnungsgrenzen erreichen und nicht zurückprallen, wodurch das Thermometer dauerhaft beschädigt wird.
2. Stamm: Die Länge und der Durchmesser des Stiels für das Bimetall-Stielthermometer sollten gemäß den Anforderungen der Anwendung bestimmt werden. Dies kann die Bestimmung der Eintauchlänge oder -tiefe des Tanks erfordern, in dem das Thermometer verwendet wird.
3. Schutzrohre: Ein Schutzrohr ist eine zylindrische Rohrverschraubung, die die in industriellen Anwendungen installierten Temperatursensoren schützt. Es dient als Barriere, um das teure Thermometer vor möglichen Schäden durch die Prozessflüssigkeit zu schützen. Schutzrohre müssen verwendet werden, wenn der Schaft extremen Temperaturen, Drücken, hohen Geschwindigkeiten oder Flüssigkeiten korrosiver Natur ausgesetzt sein kann. Wenn ein Schutzrohr installiert ist, können Thermometer leicht entfernt und ausgetauscht werden, ohne den Prozess anzuhalten. Da das Schutzrohr das Thermometer schützt, hält es länger und reduziert die Wartungs- und Austauschkosten.
4. Art des Thermometers: Das Bimetallthermometer kann einen Helixstreifen oder einen Spiralstreifen haben. Das Helix-Streifenthermometer wird für industrielle Anwendungen wie Raffinerien, Ölbrenner usw. bevorzugt. Die Bimetallstreifen werden schraubenartig innerhalb des Stammes gewickelt und sie können durch Schutzrohre gestützt werden, um mit extremer Temperatur und Druck zu arbeiten. Spiralbandthermometer werden in Thermostaten wegen ihrer Empfindlichkeit gegenüber Niedertemperaturschwankungen verwendet.

Kalibrierung des Bimetallthermometers

Die genaueste Methode zur Kalibrierung des Bimetallthermometers ist die Eispunktmethode. Um ein Bimetallthermometer mit dieser Methode zu kalibrieren, füllen Sie ein Glas vollständig mit Eis, fügen Sie kaltes Wasser hinzu und lassen Sie es 4 bis 5 Minuten ruhen. Setzen Sie dann den Stiel des Thermometers in das Eiswasser ein. Stellen Sie sicher, dass der Stiel weder den Boden noch die Seiten des Glases berührt. Lassen Sie es sitzen, bis sich das Zifferblatt nicht mehr bewegt. Wenn das Thermometer genau ist, sollte es 0 ° C oder 32 ° F messen. Wenn nicht, drehen Sie die Mutter unter dem Zifferblatt so, dass sie 0 ° C anzeigt. Abhängig von Ihren Anwendungsanforderungen sollte ein wöchentlicher oder monatlicher Thermometerkalibrierungsprozess durchgeführt werden.

Anwendungen

Die Bimetallthermometer werden sowohl für private als auch für gewerbliche Zwecke verwendet. Sie werden häufig verwendet in:

1. Klimaanlagen
2. Thermostate
3. Steuergeräte
4. Heizung
5. Öfen
6. Heizdrähte
7. Raffinerien
8. Ölbrenner

Sehen Sie sich hier unsere Auswahl an Bimetallthermometern an!

Tamesons monatlicher Newsletter

• Für wen ist es: Sie! Bestehende Kunden, neue Kunden und alle, die Informationen zur Flüssigkeitskontrolle suchen.
• Warum der monatliche Newsletter von Tameson: Er ist unkompliziert, kein Unsinn und einmal im Monat voller relevanter Informationen über die Fluidsteuerungsbranche.
• Was ist drin: Ankündigungen neuer Produkte, technische Artikel, Videos, Sonderpreise, Brancheninformationen, & vieles mehr, das Sie abonnieren müssen, um es zu sehen!