Figura 1: termometrele bimetalice
un termometru bimetalic este un dispozitiv de măsurare a temperaturii. Convertește Temperatura mediului în deplasare mecanică folosind o bandă bimetalică. Banda bimetalică constă din două metale diferite care au coeficienți diferiți de dilatare termică. Termometrele bimetalice sunt utilizate în dispozitive rezidențiale, cum ar fi aparatele de aer condiționat, cuptoarele și dispozitivele industriale, cum ar fi încălzitoarele, firele fierbinți, rafinăriile etc. Ele sunt un mod simplu, durabil și rentabil de măsurare a temperaturii.
vezi selecția noastră termometru bimetalic aici!
- construcție și proiectare
- avantajele și dezavantajele termometrelor bimetalice
- tipuri de termometru bimetalic
- criterii de selecție
- calibrarea termometrului bimetalic
- Aplicații
construcție și proiectare
un termometru bimetalic funcționează utilizând două proprietăți de bază ale metalului:
- proprietatea de dilatare termică a metalului
- coeficientul de dilatare termică a diferitelor metale este diferit pentru aceeași temperatură.
componenta principală a termometrului bimetalic este banda bimetalică. Banda bimetalică este formată din două benzi subțiri de metale diferite, fiecare având coeficienți diferiți de dilatare termică. Expansiunea termică este proprietatea unui metal de a-și schimba forma sau volumul cu o schimbare a temperaturii. Benzile metalice sunt conectate de-a lungul lungimii lor prin fuzionarea lor sau prin nituire. Benzile sunt fixate la un capăt și libere să se deplaseze pe celălalt capăt.
cele două metale utilizate în mod obișnuit sunt oțelul și cuprul, dar pot fi utilizate și oțelul și alama. Deoarece expansiunea lor termică este diferită, lungimea acestor metale se modifică la rate diferite pentru aceeași temperatură. Datorită acestei proprietăți, atunci când temperatura se schimbă, banda metalică dintr-o parte se extinde și cealaltă nu, ceea ce creează un efect de îndoire. Acest lucru poate fi văzut în Figura 2.
când temperatura crește, banda se va întoarce în direcția metalului cu coeficientul de temperatură mai mic. Când temperatura scade, banda se îndoaie în direcția metalului având un coeficient de temperatură mai mare. Deformarea benzii indică variația temperaturii. Această mișcare de îndoire este conectată la cadranul de pe termometru, scoțând Temperatura mediului. Calibrarea este un pas important pentru a asigura citirea corectă a temperaturii.
Figura 2: bandă bimetalică: capăt fix (a), capăt liber (B), deviere (C), bandă bimetalică (D)
avantajele și dezavantajele termometrelor bimetalice
avantajele termometrelor bimetalice includ:
- Design simplu și robust
- mai puțin costisitoare decât alte termometre
- ele sunt complet mecanice și nu necesită nici o sursă de alimentare pentru a funcționa.
- instalare și întreținere ușoară
- răspuns aproape liniar la schimbarea temperaturii
- potrivit pentru intervale largi de temperatură
unele dezavantaje ale termometrelor bimetalice sunt:
- nu li se recomandă utilizarea la temperaturi foarte ridicate.
- pot necesita calibrare frecventă.
- nu poate da o citire exactă pentru temperatură scăzută.
- calibrarea este perturbată dacă este manipulată aproximativ
tipuri de termometru bimetalic
există două tipuri de termometre bimetalice, termometru bimetalic cu bandă helix și termometru bimetalic cu bandă spirală. Benzile helix și spiral sunt utilizate pentru a menține dimensiunea termometrului într-o limită gestionabilă.
termometru bimetalic cu bandă Helix
după cum sugerează și numele, o bandă bimetalică în formă de helix este utilizată pentru a măsura temperatura în acest tip de termometru. Indicatorul este conectat prin arborele de la capătul liber al benzii. Banda este înfășurată elicoidal în interiorul tijei, așa cum este ilustrat în Figura 3. Pe măsură ce temperatura crește, banda elicoidală simte schimbarea temperaturii. Banda metalică cu un coeficient mai mare de expansiune termică se extinde și se înfășoară de-a lungul tijei, rotind arborele. Această rotație face ca indicatorul să-și miște poziția în cadran, ceea ce indică temperatura suportului. Pe măsură ce temperatura scade, metalul cu un coeficient mai mic de dilatare termică se micșorează și rotește arborele. Indicatorul citește apoi temperatura mai scăzută din cadran.
acestea sunt utilizate în principal pentru aplicații industriale, deoarece pot fi plasate în interiorul unei sonde termice care asigură funcționarea în medii de temperatură și presiune ridicate.
Figura 3: termometru bimetalic cu bandă Helix: helix bimetalic (a), bec (B), indicator (C), scară de temperatură (D)
termometru bimetalic cu bandă spirală
o bandă în formă de spirală este utilizată pentru a măsura temperatura într-un termometru cu bandă spirală bimetalică, așa cum se vede în Figura 4. Pe măsură ce temperatura crește, cele două benzi metalice se extind diferit. Acest lucru creează un efect de îndoire, iar banda se înfășoară astfel încât metalul cu un coeficient termic mai mare să formeze partea exterioară a arcului. Pe măsură ce temperatura scade, metalul cu un coeficient termic mai mic formează stratul interior al arcului. Indicatorul și cadranul atașate la spirală citesc această deformare care indică temperatura mediului.
acestea sunt utilizate mai ales pentru termostate sau pentru măsurarea temperaturii ambientale, deoarece sunt sensibile la variații mai mici de temperatură.
Figura 4: termometru bimetalic cu bandă spirală: bandă bimetalică (a), capăt fix (B)
criterii de selecție
următoarele criterii de selecție trebuie luate în considerare la selectarea termometrului bimetalic pentru aplicația dumneavoastră:
- intervalul de temperatură: termometrul bimetalic trebuie să se încadreze în temperaturile limită superioare și inferioare. Datorită temperaturilor extreme, metalele pot atinge limitele de expansiune și nu pot reveni, provocând deteriorarea permanentă a termometrului.
- : Lungimea și diametrul tijei pentru termometrul cu tulpină bimetalică trebuie determinate conform cerințelor aplicației. Acest lucru poate necesita determinarea lungimii sau adâncimii de imersie a rezervorului în care va fi utilizat termometrul.
- sonde termice: o sondă termică este un tub cilindric care protejează senzorii de temperatură instalați în aplicații industriale. Acționează ca o barieră pentru a proteja termometrul scump de orice deteriorare potențială din lichidul de proces. Termopanele trebuie utilizate acolo unde tulpina poate fi expusă la temperaturi extreme, presiune, viteză mare sau fluid de natură corozivă. Cu un termoizolant instalat, termometrele pot fi ușor îndepărtate și înlocuite fără a opri procesul. Deoarece termometrul protejează termometrul, acesta durează mai mult, reducând costurile de întreținere și înlocuire.
- tip de termometru: termometrul bimetalic poate avea o bandă de helix sau o bandă spirală. Termometrul cu bandă helix este preferat pentru aplicații industriale, cum ar fi rafinării, arzătoare de ulei etc. Benzile bimetalice sunt înfășurate elicoidal în interiorul tulpinii și pot fi susținute de puțuri termice pentru a lucra cu temperaturi și presiuni extreme. Termometrele cu bandă spirală sunt utilizate în termostate pentru sensibilitatea lor la variațiile de temperatură scăzută.
calibrarea termometrului bimetalic
metoda cea mai precisă pentru calibrarea termometrului bimetalic este metoda punctului de gheață. Pentru a calibra un termometru bimetalic folosind această metodă, umpleți un pahar complet cu gheață, adăugați apă rece și lăsați să stea 4 până la 5 minute. Apoi, introduceți tulpina termometrului în apa cu gheață. Asigurați-vă că tulpina nu atinge fundul sau părțile laterale ale paharului. Lăsați-l să stea până când cadranul nu se mai mișcă. În cazul în care termometrul este corect, acesta trebuie să măsoare 0 centimetric C sau 32 centimetric F. Dacă nu, rotiți piulița situată sub cadran astfel încât să citească 0 centimetric C. Verificați la intervale regulate pentru a asigura acuratețea. Un proces săptămânal sau lunar de calibrare a termometrului trebuie pus în aplicare în funcție de cerințele aplicației.
Aplicații
termometrele bimetalice sunt utilizate atât în scopuri rezidențiale, cât și comerciale. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în:
- Aparate de aer condiționat
- Termostate
- dispozitive de Control
- încălzitor
- Cuptoare
- Hotwires
- rafinării
- arzătoare de ulei
vedeți selecția noastră de termometre bimetalice aici!
buletinul informativ lunar al lui Tameson
- pentru cine este: tu! Clienții existenți, clienții noi și oricine caută informații despre controlul fluidelor.
- de ce buletinul informativ lunar al lui Tameson: este drept înainte, fără prostii și plin de informații relevante despre industria de control al fluidelor o dată pe lună.
- ce conține: anunțuri de produse noi, articole tehnice, videoclipuri, prețuri speciale, informații din industrie, & mult mai multe pe care va trebui să vă abonați pentru a le vedea!