Um termômetro bimetálico é uma medida de temperatura do dispositivo. Ele converte a temperatura da mídia em deslocamento mecânico usando uma tira bimetálica. A tira bimetálica consiste em dois metais diferentes com coeficientes diferentes de expansão térmica. Os termômetros bimetálicos são usados em dispositivos residenciais, como condicionadores de ar, fornos e dispositivos industriais, como aquecedores, fios quentes, refinarias, etc. Eles são uma maneira simples, durável e econômica de medição de temperatura.

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• Construção e design
• > Vantagens e desvantagens de termômetros bimetálicos
• Tipos de termômetro bimetálico
• critérios de Seleção
• Bimetálico termômetro de calibração
• Aplicações

Construção e design

Um bimetálico termômetro funciona por meio de duas propriedades básicas de metal:

1. A expansão térmica de propriedade do metal
2. O coeficiente de expansão térmica de metais diferentes é diferente para a mesma temperatura.

o principal componente do termômetro bimetálico é a tira bimetálica. A tira bimetálica consiste em duas tiras finas de metais diferentes, cada uma com coeficientes diferentes de expansão térmica. A expansão térmica é propriedade de um metal para alterar sua forma ou volume com uma mudança de temperatura. As tiras de metal são conectadas ao longo de seu comprimento, fundindo-as ou rebitando. As tiras são fixadas em uma extremidade e livres para se mover na outra extremidade.

os dois metais normalmente usados são aço e cobre, mas aço e latão também podem ser usados. Como sua expansão térmica é diferente, o comprimento desses metais muda a taxas diferentes para a mesma temperatura. Devido a esta propriedade, quando a temperatura muda, a tira de metal de um lado se expande e a outra não, o que cria um efeito de flexão. Isso pode ser visto na Figura 2.

quando a temperatura aumenta, a tira girará na direção do metal com o coeficiente de temperatura mais baixo. Quando a temperatura diminui, a tira se dobra na direção do metal com um coeficiente de temperatura mais alto. A deflexão da tira indica a variação de temperatura. Este movimento de flexão é conectado ao mostrador no termômetro, produzindo a temperatura da mídia. A calibração é um passo importante para garantir a leitura correta da temperatura.

Vantagens e desvantagens de termômetros bimetálicos

As vantagens de termômetros bimetálicos incluem:

1. design Simples e robusto
2. > Menos caro do que outros termômetros
3. Eles são totalmente mecânico e não necessitam de qualquer fonte de energia para funcionar.
4. Fácil instalação e manutenção
5. Quase linear de resposta às mudanças de temperatura
6. Adequado para grandes intervalos de temperatura

Algumas desvantagens de termômetros bimetálicos são:

1. Eles não são aconselhados a usar para temperaturas muito altas.
2. eles podem exigir calibração frequente.
3. pode não dar uma leitura precisa para baixa temperatura.
4. a calibração é perturbada se manuseada aproximadamente

tipos de termômetro bimetálico

existem dois tipos de termômetros bimetálicos, termômetro bimetálico de tira de hélice e termômetro bimetálico de tira em espiral. As tiras da hélice e da espiral são usadas para manter o tamanho do termômetro dentro de um limite manejável.

termómetro bimetálico Helix strip

como o nome sugere, uma tira bimetálica em forma de hélice é usada para medir a temperatura neste tipo de termómetro. O ponteiro é conectado através do eixo na extremidade livre da tira. A tira é enrolada helicoidalmente dentro do caule, conforme ilustrado na Figura 3. À medida que a temperatura aumenta, a faixa helicoidal detecta a mudança de temperatura. O metal de tira com um coeficiente mais alto de expansão térmica se expande e acaba ao longo da haste, girando o eixo. Essa rotação faz com que o ponteiro mova sua posição no mostrador, o que indica a temperatura da mídia. À medida que a temperatura diminui, o metal com um coeficiente de expansão térmica mais baixo encolhe e gira o eixo. O ponteiro então lê a temperatura mais baixa no mostrador.

estes são usados na maior parte para aplicações industriais, porque podem ser colocados dentro de um thermowell que forneça a operação em ambientes de alta temperatura e de pressão.

Espiral tira bimetálico termômetro

Uma espiral em forma de tira é usado para medir a temperatura em um bimetálicos espiral faixa do termômetro, como visto na Figura 4. À medida que a temperatura aumenta, as duas tiras de metal se expandem de maneira diferente. Isso cria um efeito de flexão e as bobinas de tira de tal forma que o metal com um coeficiente térmico mais alto forma o lado externo do arco. À medida que a temperatura diminui, o metal com um coeficiente térmico mais baixo forma a camada interna do arco. O ponteiro e o mostrador ligados à espiral lêem esta deformação que indica a temperatura da mídia.

estes são usados principalmente para termostatos ou medir a temperatura ambiente, pois são sensíveis a variações de temperatura mais baixas.

critérios de Seleção

Os seguintes critérios de seleção devem ser considerados ao selecionar o bimetálico termômetro para a sua aplicação:

1. faixa de Temperatura: O bimetálico termômetro deve estar dentro do limite superior e inferior de temperaturas. Devido a temperaturas extremas, os metais podem atingir seus limites de expansão e não se recuperar, fazendo com que o termômetro seja permanentemente danificado.
2. haste: O comprimento e o diâmetro da haste para o termômetro bimetálico de haste devem ser determinados conforme exigido pela aplicação. Isso pode exigir a determinação do comprimento de imersão ou profundidade do tanque onde o termômetro será usado.
3. Thermowells: um thermowell é um encaixe cilíndrico do tubo que proteja os sensores de temperatura instalados em aplicações industriais. Atua como uma barreira para proteger o termômetro caro de qualquer dano potencial do fluido do processo. As células térmicas devem ser usadas onde a haste pode ser exposta a temperaturas extremas, pressão, alta velocidade ou fluido de natureza corrosiva. Com um termowell instalado, os termômetros podem ser facilmente removidos e substituídos sem interromper o processo. Como o thermowell protege o termômetro, ele dura mais tempo reduzindo os custos de manutenção e substituição.
4. tipo de termômetro: o termômetro bimetálico pode ter uma tira de hélice ou tira espiral. O termômetro da tira da hélice é preferido para aplicações industriais tais como refinarias, queimadores de óleo, etc. As tiras bimetálicas são enroladas helicoidalmente dentro da haste e podem ser suportadas por termowells para trabalhar com temperatura e pressão extremas. Termômetros de tira espiral são usados em termostatos por sua sensibilidade a variações de baixa temperatura.

calibração do termômetro bimetálico

o método mais preciso para calibrar o termômetro bimetálico é o método do ponto de gelo. Para calibrar um termômetro bimetálico usando este método, encha um copo completamente com gelo, adicione água fria e deixe descansar por 4 a 5 minutos. Em seguida, insira o caule do termômetro na água gelada. Certifique-se de que o caule não esteja tocando o fundo ou os lados do vidro. Deixe descansar até que o mostrador pare de se mover. Se o termômetro for preciso, ele deve medir 0°C ou 32°F. caso contrário, gire a porca localizada sob o mostrador para que ela leia 0°C. Verifique os intervalos regulares para garantir a precisão. Um processo de calibração semanal ou mensal do termômetro deve ser posto no lugar segundo suas exigências da aplicação.

aplicações

os termômetros bimetálicos são usados para fins residenciais e comerciais. Eles são comumente usados em:

1. condicionadores de Ar
2. Termostatos
3. dispositivos de Controle
4. Aquecedor
5. Fornos
6. Hotwires
7. Refinarias
8. queimadores de Óleo

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