図1:バイメタル温度計
バイメタル温度計は温度測定装置です。 それはバイメタルのストリップを使用して機械変位に媒体の温度を変える。 バイメタルストリップは、異なる熱膨張係数を有する二つの異なる金属からなる。 バイメタル温度計はエアコン、オーブンのような住宅装置およびヒーター、熱線、精製所、等のような産業装置で使用されます。 それらは温度の測定の簡単な、耐久の、コスト効率が高い方法である。
バイメタル温度計の選択はこちらをご覧ください!
- 構造および設計
- バイメタル温度計の利点そして不利な点
- バイメタル温度計のタイプ
- 選択基準
- バイメタル温度計の口径測定
- 適用
構造および設計
バイメタル温度計は、金属の二つの基本的な特性を使用して動作します:
- 金属の熱膨張特性
- 異なる金属の熱膨張係数は、同じ温度で異なる。
バイメタル温度計の主成分はバイメタルストリップです。 バイメタルストリップは、異なる金属の2つの薄いストリップからなり、それぞれが異なる熱膨張係数を有する。 熱膨張は、温度の変化に伴ってその形状または体積を変化させる金属の特性である。 金属片は長さに沿ってそれらを一緒に溶解するか、またはリベットで留めることによって接続されます。 ストリップは一方の端に固定され、もう一方の端に自由に移動します。
一般的に使用される金属は鋼と銅ですが、鋼と真鍮も使用できます。 それらの熱膨張が異なるので、これらの金属の長さは同じ温度に対して異なる速度で変化する。 この特性のために、温度が変化すると、一方の側の金属ストリップが膨張し、他方の側の金属ストリップが膨張しないため、曲げ効果が生じる。 これは図2で見ることができます。
温度が上昇すると、ストリップはより低い温度係数の金属の方向に回転します。 温度が低下すると、ストリップはより高い温度係数を有する金属の方向に曲がる。 ストリップの偏向は温度の変化を示す。 この曲げ運動は、媒体の温度を出力し、温度計のダイヤルに接続されています。 校正は、正しい温度測定値を確保するための重要なステップです。
図2:バイメタルストリップ:固定端(A)、自由端(B)、たわみ(C)、バイメタルストリップ(D)
バイメタル温度計の利点と欠点
バイメタル温度計の利点は次のとおりです:
- シンプルで堅牢な設計
- 他の温度計よりも安価
- 彼らは完全に機械的であり、動作するために電源を必要としません。
- 容易な取付けおよび維持
- 温度変化へのほぼ線形応答
- 広い温度較差のために適した
バイメタル温度計のある不利な点は次のとおりです:
- 彼らは非常に高い温度のために使用することをお勧めしません。
- 頻繁な校正が必要な場合があります。
- は低温のために正確な読書を与えないかもしれません。
- 大雑把に扱うと校正が乱されます
バイメタル温度計の種類
バイメタル温度計には、ヘリックスストリップバイメタル温度計とスパイラルストリップバイメタル温度計の二つのタイプがあります。 螺旋形および螺線形のストリップが処理しやすい限界内の温度計のサイズを保つのに使用されている。
ヘリックスストリップバイメタル温度計
名前が示すように、このタイプの温度計の温度を測定するために螺旋状のバイメタルストリップが使 ポインタは、ストリップの自由端にシャフトを介して接続されています。 図3に示すように、ストリップは茎の内側に螺旋状に巻かれています。 温度が増加すると同時に、螺旋形のストリップは温度変化を感じる。 より高い熱膨張係数を有するストリップ金属は、ステムに沿って膨張し、巻き上げられ、シャフトを回転させる。 この回転によりポインターは媒体の温度を示すダイヤルの位置を動かす。 温度が低下するにつれて、より低い熱膨張係数を有する金属は、シャフトを収縮させて回転させる。 ポインターはそれからダイヤルの低温を読みます。
これらは高温および圧力環境の操作を提供するthermowellの中に置くことができるので、産業適用のために大抵使用される。
図3:ヘリックスストリップバイメタル温度計:バイメタルhelix(A),bulb(B),pointer(C),temperature scale(D)
スパイラルストリップバイメタル温度計
図4に示すように、バイメタルのスパイラルストリップ温度計の温度を測定するために螺旋状のストリップが使用されます。 温度が上昇するにつれて、二つの金属ストリップは異なって展開します。 これは、より高い熱係数を有する金属がアークの外側を形成するように、曲げ効果およびストリップコイルを生成する。 温度が低下するにつれて、より低い熱係数を有する金属がアークの内層を形成する。 螺線形に付すポインターおよびダイヤルは媒体の温度を示すこの変形を読む。
これらは低温変動に敏感であるため、主にサーモスタットや周囲温度の測定に使用されます。
図4:スパイラルストリップバイメタル温度計:バイメタルストリップ(A)、固定端(B))
選択基準
アプリケーションにバイメタル温度計を選択する際には、次の選択基準を考慮する必要があります:
- 温度較差:バイメタルの温度計は上部および低限の温度の内にあるべきです。 極度な温度が原因で、金属は膨張の限界に達し、温度計が永久に損なわれる反動をもたらさないかもしれません。
- : バイメタルの茎の温度計のための茎の長さそして直径は適用によって要求されるように定められるべきです。 これは温度計が使用されるタンクの液浸の長さか深さを定めることを要求するかもしれません。
- Thermowells:thermowellは産業適用に取付けられている温度検出器を保護する円柱管付属品です。 それは障壁としてプロセス液体からあらゆる潜在的な損傷から高い温度計を保護するために機能する。 Thermowellsは茎が腐食性の性質の極度な温度、圧力、高速、または液体に露出されるかもしれないところで使用されなければならない。 取付けられていてthermowellが温度計はプロセスを停止しないで容易に取除かれ、取り替えることができる。 Thermowellが温度計を保護すると同時に、より長く持続させ維持および交換費用を削減する。
- タイプの温度計:バイメタルの温度計は螺旋形のストリップか螺線形のストリップを持つことができます。 螺旋形のストリップの温度計は精製所、オイルバーナー、等のような産業適用のために好まれます。 バイメタルのストリップは茎の中で螺旋状に傷であり、極度な温度および圧力を使用するためにthermowellsによって支えることができる。 螺線形のストリップの温度計は低温変化への感受性のためにサーモスタットで使用される。
バイメタル温度計の校正
バイメタル温度計を校正するための最も正確な方法は、氷点法です。 この方法を使用してバイメタル温度計を目盛りを付けるためには、氷でガラスを完全に満たし、冷水を加え、そして4から5分の間坐るようにしなさい。 次に、温度計の茎を氷水に挿入します。 茎がガラスの底か側面に触れていないことを確かめて下さい。 ダイヤルが動くのを止めるまで座らせてください。 温度計が正確なら、0°cを測定するべきですまたは32°F.そうでなかったら、正確さを保障するために定期的に0°C.Checkを読むようにダイヤルの下 あなたのアプリケ-ション使用要件によって週間か月例温度計の口径測定プロセスは置かれるべきです。
適用
バイメタル温度計は商業目的と同様、住宅のために使用される。 それらは一般的です:
- エアコン
- サーモスタット
- 制御装置
- ヒーター
- オーブン
- Hotwires
- 製油所
- オイルバーナー
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