Un termometro bimetallico è un dispositivo di misurazione della temperatura. Converte la temperatura del supporto in spostamento meccanico usando una striscia bimetallica. La striscia bimetallica è costituita da due metalli diversi con coefficienti di espansione termica diversi. I termometri bimetallici sono utilizzati in dispositivi residenziali come condizionatori d’aria, forni e dispositivi industriali come riscaldatori, fili caldi, raffinerie, ecc. Sono un modo semplice, durevole e conveniente di misurazione della temperatura.

Visualizza la nostra selezione termometro bimetallico qui!

• Costruzione e design
• Vantaggi e svantaggi di termometri bimetallici
• Tipi di termometro bimetallico
• criteri di Selezione
• termometro Bimetallico di calibrazione
• Applicazioni

Costruzione e design

Un termometro bimetallico funziona utilizzando due proprietà di base di metallo:

1. L’espansione termica di proprietà del metallo
2. Il coefficiente di dilatazione termica dei metalli diversi è diverso per la stessa temperatura.

Il componente principale del termometro bimetallico è la striscia bimetallica. La striscia bimetallica è costituita da due sottili strisce di metalli diversi, ciascuna con diversi coefficienti di espansione termica. L’espansione termica è la proprietà di un metallo di cambiare forma o volume con un cambiamento di temperatura. Le strisce di metallo sono collegate lungo la loro lunghezza fondendole insieme o rivettando. Le strisce sono fissate ad un’estremità e libere di muoversi sull’altra estremità.

I due metalli tipicamente utilizzati sono acciaio e rame, ma possono essere utilizzati anche acciaio e ottone. Poiché la loro espansione termica è diversa, la lunghezza di questi metalli cambia a velocità diverse per la stessa temperatura. A causa di questa proprietà, quando la temperatura cambia, la striscia di metallo su un lato si espande e l’altra no, il che crea un effetto di flessione. Questo può essere visto in Figura 2.

Quando la temperatura aumenta, la striscia girerà nella direzione del metallo con il coefficiente di temperatura più basso. Quando la temperatura diminuisce, la striscia si piega nella direzione del metallo con un coefficiente di temperatura più elevato. La deflessione della striscia indica la variazione di temperatura. Questo movimento di piegatura è collegato al quadrante sul termometro, emettendo la temperatura del supporto. La calibrazione è un passo importante per garantire la corretta lettura della temperatura.

Vantaggi e svantaggi dei termometri bimetallici

I vantaggi dei termometri bimetallici includono:

1. Design semplice e robusto
2. Meno costosi di altri termometri
3. Sono completamente meccanici e non richiedono alcuna fonte di alimentazione per funzionare.
4. Facilità di installazione e manutenzione
5. Risposta quasi lineare al cambiamento di temperatura
6. Adatto per ampi intervalli di temperatura

Alcuni svantaggi dei termometri bimetallici sono:

1. Non si consiglia di utilizzare per temperature molto elevate.
2. Possono richiedere una calibrazione frequente.
3. Potrebbe non fornire una lettura accurata per basse temperature.
4. La calibrazione è disturbata se gestita in modo approssimativo

Tipi di termometro bimetallico

Esistono due tipi di termometri bimetallici, termometro bimetallico a striscia elicoidale e termometro bimetallico a striscia a spirale. Le strisce elicoidali e a spirale vengono utilizzate per mantenere la dimensione del termometro entro un limite gestibile.

Termometro bimetallico a striscia elicoidale

Come suggerisce il nome, una striscia bimetallica a forma di elica viene utilizzata per misurare la temperatura in questo tipo di termometro. Il puntatore è collegato attraverso l’albero all’estremità libera della striscia. La striscia è avvolta elicoidale all’interno dello stelo, come illustrato nella Figura 3. All’aumentare della temperatura, la striscia elicoidale rileva il cambiamento di temperatura. La striscia metallica con un coefficiente di espansione termica più elevato si espande e si avvolge lungo lo stelo, ruotando l’albero. Questa rotazione fa sì che il puntatore muova la sua posizione nel quadrante che indica la temperatura del supporto. Quando la temperatura diminuisce, il metallo con un coefficiente di espansione termica inferiore si restringe e ruota l’albero. Il puntatore legge quindi la temperatura più bassa nel quadrante.

Questi sono utilizzati principalmente per applicazioni industriali, in quanto possono essere collocati all’interno di un pozzetto che fornisce il funzionamento in ambienti ad alta temperatura e pressione.

Termometro bimetallico a spirale

Una striscia a spirale viene utilizzata per misurare la temperatura in un termometro a spirale bimetallico, come si vede nella Figura 4. All’aumentare della temperatura, le due strisce metalliche si espandono in modo diverso. Questo crea un effetto di piegatura e la striscia si arrotola in modo tale che il metallo con un coefficiente termico più alto formi il lato esterno dell’arco. Quando la temperatura diminuisce, il metallo con un coefficiente termico inferiore forma lo strato interno dell’arco. Il puntatore e il quadrante collegati alla spirale leggono questa deformazione che indica la temperatura del supporto.

Questi sono utilizzati principalmente per i termostati o per misurare la temperatura ambiente, in quanto sono sensibili alle variazioni di temperatura più basse.

criteri di Selezione

I seguenti criteri di selezione dovrebbero essere considerati quando si seleziona il termometro bimetallico per la vostra applicazione:

1. intervallo di Temperatura: Il termometro bimetallico deve essere entro i limiti superiore e inferiore di temperatura. A causa di temperature estreme, metalli possono raggiungere i loro limiti di espansione e non rimbalzo causando il termometro per essere permanentemente danneggiato.
2. Stelo: La lunghezza e il diametro dello stelo per il termometro a stelo bimetallico devono essere determinati come richiesto dall’applicazione. Ciò potrebbe richiedere la determinazione della lunghezza o della profondità di immersione del serbatoio in cui verrà utilizzato il termometro.
3. Pozzetti termometrici: Un pozzetto termometrico è un raccordo a tubo cilindrico che protegge i sensori di temperatura installati in applicazioni industriali. Agisce come una barriera per proteggere il costoso termometro da qualsiasi potenziale danno dal fluido di processo. Pozzetti termometrici devono essere utilizzati dove lo stelo può essere esposto a temperature estreme, pressione, alta velocità, o fluido di natura corrosiva. Con un pozzetto installato, i termometri possono essere facilmente rimossi e sostituiti senza interrompere il processo. Poiché il pozzetto protegge il termometro, dura più a lungo riducendo i costi di manutenzione e sostituzione.
4. Tipo di termometro: Il termometro bimetallico può avere una striscia elicoidale o una striscia a spirale. Il termometro a striscia elicoidale è preferito per applicazioni industriali come raffinerie, bruciatori a nafta, ecc. Le strisce bimetalliche sono avvolte elicoidalmente all’interno dello stelo e possono essere supportate da pozzetti termometrici per lavorare con temperature e pressioni estreme. I termometri a spirale sono utilizzati nei termostati per la loro sensibilità alle variazioni di bassa temperatura.

Calibrazione termometro bimetallico

Il metodo più accurato per calibrare il termometro bimetallico è il metodo ice-point. Per calibrare un termometro bimetallico con questo metodo, riempire completamente un bicchiere di ghiaccio, aggiungere acqua fredda e lasciare riposare per 4-5 minuti. Quindi, inserire lo stelo del termometro nell’acqua ghiacciata. Assicurarsi che lo stelo non tocchi il fondo o i lati del vetro. Lasciate riposare fino a quando il quadrante smette di muoversi. Se il termometro è preciso, dovrebbe misurare 0°C o 32 ° F. In caso contrario, ruotare il dado situato sotto il quadrante in modo che legga 0°C. Controllare a intervalli regolari per garantire la precisione. Un processo di calibrazione termometro settimanale o mensile dovrebbe essere messo in atto a seconda delle esigenze applicative.

Applicazioni

I termometri bimetallici sono utilizzati per scopi residenziali e commerciali. Sono comunemente usati in:

1. Condizionatori d’aria
2. Termostati
3. Dispositivi di controllo
4. Riscaldatore
5. Forni
6. Hotwires
7. Raffinerie
8. Bruciatori a gasolio

Visualizza la nostra selezione termometro bimetallico qui!

La newsletter mensile di Tameson

• Chi è per: Te! Clienti esistenti, nuovi clienti e chiunque cerchi informazioni sul controllo dei fluidi.
• Perché la newsletter mensile di Tameson: è semplice, senza sciocchezze e piena di informazioni rilevanti sul settore del controllo dei fluidi una volta al mese.
• Cosa contiene: annunci di nuovi prodotti, articoli tecnici, video, prezzi speciali, informazioni sul settore, & molto altro che dovrai iscriverti per vedere!