a bimetál szalaghőmérőkben a hőmérséklet mérésére a fémek hevítéskor eltérő tágulási sebességét használják!
működési elv
a hőmérsékletek a szilárd anyagok különböző hőtágulásának elve alapján mérhetők. Ebből a célból két különböző hőtágulási fokú fémszalagot (pl. acél és sárgaréz) szorosan összekapcsolnak. Hevítéskor a fémszalag deformálódik a különböző tágulási fokok miatt. A deformáció a hőmérséklet mértéke, és kalibrált skálán leolvasható.
a bimetál szalaghőmérőkben a hőmérséklet mérésére a fémek hevítéskor eltérő tágulási sebességét használják!
fémes anyaguk miatt a bimetálhőmérők -100 6-500 C alatti hőmérsékleten használhatók.
a Bimetálcsíkokat úgy állítják elő, hogy a különböző fémlemezeket egymás tetejére gördítik, majd hevítik úgy, hogy a fémek diffúziós eljárásokkal (hideghegesztés) kötődnek az ízülethez.
megjegyzés: a bimetál szalag elektromos vezetőképessége miatt gyakran használják biztonsági alkatrészként az automatikus leállításhoz. Bimetál csíkok találhatók például vízforralókban, amelyek automatikusan kikapcsolják a vízforralót az elektromos áramkör kinyitásával, ha a hőmérséklet túl magas (vagy amikor a forráspontot elérik).
a bimetál hőmérő típusai
minél hosszabb a bimetál, annál nagyobb a hajlítás, így a hőmérsékletmérés érzékenysége. Emiatt egy hosszú bimetál szalagot gyakran tekercsbe csomagolnak. Attól függően, hogy a bimetál tekercs spirálként vagy csavarként van-e csavarva, két különböző típus különböztethető meg.
spirál típusú Bimetál hőmérő
a bimetál hőmérő legegyszerűbb kialakítása a bimetál szalag spirálba tekerése. A spirál belső vége szorosan kapcsolódik a házhoz. A spirál külső végéhez mutató van rögzítve. A mért hőmérséklet ezután kalibrált skálán leolvasható.
egy ilyen kialakítás egy bimetál spirál segítségével nemcsak nagyon helytakarékos, hanem költséghatékony is. Hátránya azonban, hogy a tárcsa és a hőmérséklet-érzékelő nincsenek elválasztva egymástól. Ezért a teljes bimetál hőmérőt közvetlenül abban a közegben kell elhelyezni, amelynek hőmérsékletét meg kell mérni. Az ilyen hőmérőket például hűtőszekrényekben vagy fagyasztókban vagy a szobahőmérséklet meghatározására használják.
spirális típusú Bimetál hőmérő
sok esetben térben el kell választani az indikátort (mutatót) az érzékelőtől (bimetál tekercs). Például, ha a víz hőmérsékletét fűtőcsőben kell mérni, ahogy az a fűtési rendszerekben szokásos. A hőmérséklet-érzékelőt ezután a cső belsejében kell elhelyezni, míg a hőmérséklet kijelzőjének a csövön kívül kell lennie. Vagy az élelmiszeriparban is el kell választani a kijelzőt az érzékelőtől, ha például meg kell mérni az élelmiszer belsejében lévő hőmérsékletet (“piercing hőmérő”).
ezekben az esetekben a bimetál hőmérők egy spirális tekercsbe csomagolt bimetál szalaggal vannak felszerelve. A spirális bimetál az egyik végén szorosan csatlakozik a mérőcső belsejéhez (a bimetál egy hengeres csaphoz van rögzítve, amelyet szilárdan a szárba nyomnak). Egy forgatható fémrudat vezetnek át ezen a spirális tekercsen, amely a laza végén csatlakozik hozzá. A fémrúd felső végéhez mutató van rögzítve. Ha a mérőcsövet most felmelegítik, a spirális bimetál felfordul, és elforgatja a fémrudat. Kalibrált skálán a megfelelő hőmérséklet leolvasható.
az ilyen bimetál hőmérők felszerelhetők kapcsolóérintkezőkkel is, amelyek egy bizonyos hőmérséklet túllépésekor vagy alulteljesítésekor bezárnak egy elektromos áramkört; ennek megfelelően elektromos jel indul. A kapcsolóérintkezők így vezérlési feladatokat végezhetnek, például padlófűtési rendszerek termosztátjaként, amely biztonsági okokból kikapcsolja a fűtőszivattyút, ha a hőmérséklet túl magas, majd újra bekapcsolja, ha a hőmérséklet egy bizonyos szint alá esik.
