v bimetalických pásových teploměrech se pro měření teploty používají různé rychlosti roztažnosti kovů při zahřátí!
princip činnosti
teploty mohou být měřeny na základě principu různé tepelné roztažnosti pevných látek. Za tímto účelem jsou pevně spojeny dva kovové pásy (např. ocel a mosaz) s různým stupněm tepelné roztažnosti. Při zahřátí se kovový pás deformuje v důsledku různých stupňů roztažnosti. Deformace je měřítkem teploty a lze ji odečíst z kalibrované stupnice.
v bimetalických pásových teploměrech se pro měření teploty používají různé rychlosti roztažnosti kovů při zahřátí!
díky svým kovovým materiálům lze bimetalické teploměry používat při teplotách od -100 °C do více než 500 °C.
bimetalové pásy se vyrábějí válcováním různých plechů jeden na druhého a následným zahříváním tak, aby se kovy spojily ve spoji difúzními procesy (svařování za studena).
Poznámka: Vzhledem k elektrické vodivosti bimetalového pásu se také často používá jako bezpečnostní součást pro automatické vypnutí. Bimetalové proužky lze nalézt například v kotlích, které konvici automaticky vypínají otevřením elektrického obvodu, když je teplota příliš vysoká (nebo když je dosaženo bodu varu).
typy bimetalového teploměru
čím delší je bimetal, tím větší je ohyb a tím i citlivost pro měření teploty. Z tohoto důvodu je dlouhý bimetalový pás často zabalen do cívky. V závislosti na tom, zda je bimetalová cívka zkroucená jako spirála nebo šroub, lze rozlišit dva různé typy.
Spirálový bimetalický teploměr
nejjednodušší konstrukce bimetalového teploměru je zabalit bimetalický proužek do spirály. Vnitřní konec spirály je pevně spojen s pouzdrem. Ukazatel je připojen k vnějšímu konci spirály. Naměřenou teplotu pak lze odečíst z kalibrované stupnice.
taková konstrukce pomocí bimetalové spirály je nejen velmi úsporná, ale také nákladově efektivní. Nevýhodou však je, že číselník a teplotní čidlo nejsou od sebe odděleny. Celý bimetalový teploměr proto musí být umístěn přímo v médiu, jehož teplota má být měřena. Takové teploměry se používají například v chladničkách nebo mrazničkách nebo ke stanovení pokojové teploty.
Spirálový bimetalický teploměr
v mnoha případech je nutné prostorově oddělit indikátor (ukazatel) od snímače (bimetalická cívka). Například pokud má být teplota vody měřena v topném potrubí, jak je obvyklé v topných systémech. Snímač teploty musí být umístěn uvnitř potrubí, zatímco displej teploty musí být mimo potrubí. Nebo v potravinářském průmyslu je také nutné oddělit displej od senzoru, pokud je například třeba měřit teplotu uvnitř potraviny („piercing teploměr“).
v těchto případech jsou bimetalové teploměry vybaveny bimetalovým pásem zabaleným do spirálové cívky. Spirálový bimetal je pevně spojen na jednom konci s vnitřkem měřicí trubice (bimetal je připevněn k válcovému kolíku, který je pevně přitlačen do stonku). Otočná kovová tyč je vedena touto spirálovou cívkou, která je k ní připojena na volném konci. Na horní konec kovové tyče je připevněn ukazatel. Pokud je měřicí trubice nyní zahřátá, spirálový bimetal se navíjí a otáčí kovovou tyč. Na kalibrované stupnici lze odečíst odpovídající teplotu.
takové bimetalové teploměry mohou být také vybaveny spínacími kontakty, které uzavírají elektrický obvod při překročení určité teploty nebo podjetí; podle toho se spustí elektrický signál. Jako termostat pro systémy podlahového vytápění, který z bezpečnostních důvodů vypne topné čerpadlo, když jsou teploty příliš vysoké, a znovu jej zapne, když teplota klesne pod určitou úroveň.
