バイメタルストリップ温度計はどのように機能しますか?

バイメタルストリップ温度計では、加熱したときの金属の膨張速度が異なるため、温度を測定するために使用されます!

動作原理

温度は、固体の異なる熱膨張の原理に基づいてmeassuredすることができます。 この目的のために、異なる程度の熱膨張を有する2つの金属ストリップ(例えば鋼および黄銅)がしっかりと一緒に接合される。 加熱すると、金属ストリップは、膨張の程度が異なるために変形する。 変形は温度の測定で、目盛りを付けられたスケールを離れて読むことができる。

バイメタルストリップの構造と原理
図:バイメタルストリップの構造と原理

バイメタルストリップ温度計では、加熱したときの金属の膨張率

アニメーション:バイメタル温度計の動作原理

その金属材料のために、バイメタル温度計は-100℃以下から500℃以上の温度で使用することができます。

バイメタルストリップは、異なる金属板を一方の上に圧延し、拡散プロセス(冷間溶接)によって金属が接合部で結合するように加熱することによ

注:バイメタルのストリップの電気伝導性が原因で、それはまた自動操業停止のために安全部品として頻繁に使用されます。 バイメタルのストリップは温度が余りに高いとき(または沸点が達されるとき)電気回路の開始によってやかんを自動的に転換するやかんで、例えば

バイメタル温度計の種類

バイメタルが長いほど、曲がりが大きくなり、温度測定の感度が高くなります。 このため、長いバイメタルストリップはしばしばコイルに包まれる。 バイメタルコイルが螺旋状にねじれているかねじ状にねじれているかによって、2つの異なるタイプを区別することができます。

バイメタルストリップをコイルに巻き付けた
図:バイメタルストリップをコイルに巻き付けた
アニメーション: コイルに包まれるバイメタルのストリップ

螺線形のタイプバイメタルの温度計

バイメタルの温度計の最も簡単な設計は螺線形にバイメ スパイラルの内側の端は、ハウジングにしっかりと接続されています。 螺旋の外側の端にはポインタが取り付けられています。 測定された温度は目盛りを付けられたスケールを離れてそれから読むことができる。

バイメタル温度計(スパイラルタイプ)
図:バイメタル温度計(スパイラルタイプ)

バイメタルの螺線形を使用してそのような設計はだけでなく、非常にスペース節約また費用効果が大きいです。 しかし、欠点は、ダイヤルと温度センサが互いに分離されていないことである。 従って全体のバイメタルの温度計は温度が測定される媒体に直接置かれなければならない。 このような温度計は、例えば、冷蔵庫または冷凍庫で、または室温を決定するために使用される。

アニメーション:スパイラル型バイメタル温度計の動作原理

ヘリカル型バイメタル温度計

多くの場合、インジケータ(ポインタ)をセンサ(バイメタルコイル)から空間的に分離する必要がある。 例えば、加熱システムでは通常のように、水温が加熱パイプで測定される場合。 温度検出器は管の中に温度のための表示は管の外になければならないがそれから置かれなければならない。 または、食品業界では、例えば、食品内部の温度を測定する必要がある場合(”穿孔温度計”)、ディスプレイをセンサーから分離する必要もあります。

バイメタル温度計(ヘリカルタイプ)
図:バイメタル温度計(ヘリカルタイプ)
フィギュア: バイメタルの温度計(螺旋形のタイプ)の運営原則)

このような場合、バイメタル温度計は螺旋形のコイルに包まれるバイメタルのストリップが装備されている。 螺旋形のバイメタルは測定の管の内部に1つの端にしっかりと接続されます(バイメタルは茎にしっかりと押される円柱ピンに付す)。 回転可能な金属棒は、緩い端部でそれに接続されているこの螺旋コイルを通って案内される。 金属棒の上端にはポインタが取り付けられています。 測定の管が今熱されれば、螺旋形のバイメタルは巻き、金属棒を回します。 目盛りを付けられたスケールで対応する温度は読むことができる。

バイメタル温度計(ヘリカル型)の設計
図:バイメタル温度計(ヘリカル型)の設計)
バイメタル温度計(ヘリカル型)の動作原理
図: バイメタルの温度計(螺旋形のタイプ)の運営原則)

そのようなバイメタル温度計はまたある特定の温度が超過するか、またはundershotとき電気回路を閉めるスイッチ接触によって装備することができる;電気信号はそれに応じて誘発される。 従ってスイッチ接触は温度がある特定のレベルの下で落ちるとき温度が余りに高いとき安全理由のためのヒートポンプを転換し、再度転換する床

スイッチ接点付きバイメタル温度計
図:スイッチ接点付きバイメタル温度計

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