Bimetaalthermometers

figuur 1: Bimetaalthermometers

een bimetaalthermometer is een temperatuurmeetapparaat. Het zet de temperatuur van het medium om in mechanische verplaatsing met behulp van een bimetaal strip. De bimetaalstrook bestaat uit twee verschillende metalen met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten. Bimetaal thermometers worden gebruikt in residentiële apparaten zoals airconditioners, ovens, en industriële apparaten zoals kachels, hete draden, raffinaderijen, enz. Ze zijn een eenvoudige, duurzame en kostenefficiënte manier van temperatuurmeting.

Bekijk hier onze bimetaal thermometer selectie!

  • constructie en ontwerp
  • voor-en nadelen van bimetaalthermometers
  • soorten bimetaalthermometer
  • selectiecriteria
  • bimetaalthermometerkalibratie
  • toepassingen

constructie en ontwerp

een bimetaalthermometer werkt met behulp van twee basiseigenschappen van metaal:

  1. de thermische uitzettingscoëfficiënt van het metaal
  2. de thermische uitzettingscoëfficiënt van verschillende metalen is verschillend voor dezelfde temperatuur.

het hoofdbestanddeel van de bimetaalthermometer is de bimetaalstrip. De bimetallische strip bestaat uit twee dunne stroken van verschillende metalen, elk met verschillende coëfficiënten van thermische uitzetting. Thermische uitzetting is de eigenschap van een metaal om zijn vorm of volume te veranderen met een verandering in temperatuur. De metalen strips zijn over hun lengte verbonden door ze samen te smelten of klinken. De strips zijn aan het ene uiteinde bevestigd en vrij te bewegen aan het andere uiteinde.

de twee metalen die gewoonlijk worden gebruikt zijn staal en koper, maar staal en messing kunnen ook worden gebruikt. Omdat hun thermische uitzetting verschillend is, verandert de lengte van deze metalen met verschillende snelheden voor dezelfde temperatuur. Vanwege deze eigenschap, wanneer de temperatuur verandert, zet de metalen strip aan de ene kant uit en de andere niet, waardoor een buigend effect ontstaat. Dit is te zien in Figuur 2.

wanneer de temperatuur stijgt, draait de strip in de richting van metaal met de lagere temperatuurcoëfficiënt. Wanneer de temperatuur daalt, buigt de strip in de richting van metaal met een hogere temperatuurcoëfficiënt. De vervorming van de strip geeft de temperatuurvariatie aan. Deze buigbeweging is verbonden met de wijzerplaat op de thermometer, waardoor de temperatuur van het medium wordt uitgevoerd. Kalibratie is een belangrijke stap om de juiste temperatuurmeting te garanderen.

Bimetaalstrip

Figuur 2: Bimetaalstrip: vast uiteinde (a), vrij uiteinde (B), doorbuiging (C), bimetaalstrip (D)

voor – en nadelen van bimetaalthermometers

de voordelen van bimetaalthermometers omvatten::

  1. eenvoudig en robuust ontwerp
  2. goedkoper dan andere thermometers
  3. ze zijn volledig mechanisch en hebben geen stroombron nodig om te werken.
  4. eenvoudige installatie en onderhoud
  5. bijna lineaire respons op temperatuurverandering
  6. geschikt voor grote temperatuurbereiken

enkele nadelen van bimetaalthermometers zijn::

  1. ze worden afgeraden om te gebruiken bij zeer hoge temperaturen.
  2. zij kunnen frequente kalibratie vereisen.
  3. geeft mogelijk geen nauwkeurige aflezing bij lage temperatuur.
  4. de kalibratie wordt verstoord indien ruw behandeld

soorten bimetaalthermometer

er zijn twee soorten bimetaalthermometers, helixstrip-bimetaalthermometer en spiraalstrip – bimetaalthermometer. De helix en spiraalstrips worden gebruikt om de thermometer binnen een beheersbare limiet te houden.

Helixstrip bimetaalthermometer

zoals de naam al doet vermoeden, wordt een helixvormige bimetaalstrip gebruikt om de temperatuur in dit type thermometer te meten. De pointer is verbonden door de as aan het vrije uiteinde van de strip. De strook wordt spiraalsgewijs in de stengel gewikkeld, zoals afgebeeld in Figuur 3. Naarmate de temperatuur stijgt, voelt de spiraalvormige strook de temperatuurverandering. Het stripmetaal met een hogere thermische uitzettingscoëfficiënt zet uit en kronkelt langs de steel EN draait de as. Deze rotatie zorgt ervoor dat de pointer zijn positie in de wijzerplaat verplaatst, wat de temperatuur van het medium aangeeft. Naarmate de temperatuur daalt, krimpt het metaal met een lagere thermische uitzettingscoëfficiënt en draait de as. De wijzer leest dan de lagere temperatuur in de wijzerplaat.

deze worden meestal gebruikt voor industriële toepassingen, omdat ze kunnen worden geplaatst in een thermowell die werkt in omgevingen met hoge temperatuur en druk.

Helixstrip bimetaalthermometer

Figuur 3: Helixstrip bimetaalthermometer: bimetaal helix (A), bol (B), wijzer (C), temperatuurschaal (D))

Bimetaalthermometer met spiraalband

een spiraalvormige strip wordt gebruikt om de temperatuur in een bimetaalthermometer met spiraalband te meten, zoals te zien is in Figuur 4. Naarmate de temperatuur stijgt, breiden de twee metalen strips zich anders uit. Dit zorgt voor een buigend effect en de strip spoelen op zodanige wijze dat het metaal met een hogere thermische coëfficiënt vormt de buitenzijde van de boog. Naarmate de temperatuur daalt, vormt het metaal met een lagere thermische coëfficiënt de binnenste laag van de boog. De wijzer en wijzerplaat aan de spiraal lezen deze vervorming die de temperatuur van het medium aangeeft.

deze worden meestal gebruikt voor thermostaten of het meten van de omgevingstemperatuur, omdat ze gevoelig zijn voor lagere temperatuurvariaties.

spiraalvormige bimetaalthermometer

Figuur 4: spiraalvormige bimetaalthermometer: bimetaalband (a), vast uiteinde (B))

selectiecriteria

bij het selecteren van de bimetaalthermometer voor uw toepassing moet rekening worden gehouden met de volgende selectiecriteria:

  1. temperatuurbereik: de bimetaalthermometer moet binnen de boven-en ondergrenstemperatuur liggen. Door extreme temperaturen kunnen metalen hun expansielimieten bereiken en niet rebound waardoor de thermometer permanent beschadigd raakt.
  2. stam: De lengte en diameter van de steel voor de bimetaalstamthermometer moeten worden bepaald zoals vereist door de toepassing. Dit kan het bepalen van de onderdompelings lengte of diepte van de tank waar de thermometer zal worden gebruikt.
  3. thermowell: een thermowell is een cilindrische buisaansluiting die de in industriële toepassingen geïnstalleerde temperatuursensoren beschermt. Het fungeert als een barrière om de dure thermometer te beschermen tegen eventuele schade van de procesvloeistof. Thermowells moeten worden gebruikt waar de steel kan worden blootgesteld aan extreme temperatuur, druk, hoge snelheid, of vloeistof van corrosieve aard. Met een thermowell geïnstalleerd, kunnen thermometers eenvoudig worden verwijderd en vervangen zonder het proces te stoppen. Omdat de thermowell de thermometer beschermt, gaat hij langer mee, waardoor de onderhouds-en vervangingskosten dalen.
  4. type thermometer: de bimetaalthermometer kan een spiraalstrip of spiraalstrip hebben. De helix strip thermometer heeft de voorkeur voor industriële toepassingen zoals raffinaderijen, oliebranders, enz. De bimetaalstrips worden spiraalsgewijs in de steel gewikkeld en kunnen worden ondersteund door thermowells om te werken met extreme temperatuur en druk. Spiraal strip thermometers worden gebruikt in thermostaten voor hun gevoeligheid voor lage temperatuur variaties.

kalibratie van de bimetaalthermometer

de meest nauwkeurige methode voor het kalibreren van de bimetaalthermometer is de ice-point-methode. Om met deze methode een bimetaalthermometer te kalibreren, vult u een glas volledig met ijs, voegt u koud water toe en laat u 4 tot 5 minuten zitten. Steek vervolgens de steel van de thermometer in het ijswater. Zorg ervoor dat de steel niet de bodem of zijkanten van het glas raakt. Laat het zitten tot de wijzerplaat niet meer beweegt. Als de thermometer nauwkeurig is, moet hij 0°C of 32°F meten.zo niet, draai dan de moer onder de wijzerplaat zodat hij 0°C leest. Controleer op regelmatige intervallen om nauwkeurigheid te garanderen. Een wekelijkse of maandelijkse thermometer kalibratie proces moet worden ingesteld, afhankelijk van uw toepassing eisen.

toepassingen

de bimetaalthermometers worden zowel voor residentiële als commerciële doeleinden gebruikt. Ze worden vaak gebruikt in:

  1. airconditioners
  2. thermostaten
  3. regelapparatuur
  4. verwarmingstoestel
  5. Ovens
  6. Hotwires
  7. raffinaderijen
  8. oliebranders

Bekijk hier onze selectie van bimetaalthermometers!

Tameson ‘ s maandelijkse nieuwsbrief

  • Wie is het voor: u! Bestaande klanten, nieuwe klanten, en iedereen op zoek naar vloeistof controle informatie.
  • waarom Tameson ‘ s maandelijkse nieuwsbrief: het is eenvoudig, no nonsense, en vol relevante informatie over de fluid control industry een keer per maand.
  • wat staat er in: nieuwe productaankondigingen, technische artikelen, video’ s, speciale prijzen, industrie-informatie, & veel meer dat je moet abonneren om te zien!

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.