Hvordan fungerer et bimetallisk striptermometer?

i bimetalliske striptermometre brukes de forskjellige ekspansjonshastighetene av metaller ved oppvarming til å måle temperaturen!

Driftsprinsipp

Temperaturer kan måles basert på prinsippet om forskjellig termisk ekspansjon av faste stoffer. Til dette formål er to metallstrimler (f. eks. stål og messing) med forskjellige grader av termisk ekspansjon fast forbundet. Ved oppvarming deformeres metallstrimmelen på grunn av forskjellige ekspansjonsgrader. Deformasjonen er et mål på temperaturen og kan leses av en kalibrert skala.

 Struktur og prinsipp for en bimetallisk stripe
Figur: Struktur og prinsipp for en bimetallisk stripe

i bimetalliske stripetermometre brukes de forskjellige ekspansjonshastighetene av metaller ved oppvarming til å måle temperaturen!

Animasjon: Driftsprinsipp for et bimetallisk striptermometer

på grunn av deres metalliske materialer kan bimetalliske termometre brukes ved temperaturer fra under -100 °C Til mer enn 500 °C.

bimetallstrimler produseres ved å rulle de forskjellige metallplaten oppå hverandre og deretter varme dem slik at metallene binder seg i leddet ved diffusjonsprosesser (kald sveising).

Merk: på grunn av den elektriske ledningsevnen til den bimetalliske stripen, brukes den også ofte som en sikkerhetskomponent for automatisk avstenging. Bimetalliske strimler finnes for eksempel i vannkoker, som slår av kjelen automatisk ved å åpne den elektriske kretsen når temperaturen er for høy (eller når kokepunktet er nådd).

Typer bimetallisk termometer

jo lengre bimetall, jo større bøyning og dermed følsomheten for temperaturmåling. Av denne grunn pakkes en lang bimetallstrimmel ofte inn i en spole. Avhengig av om den bimetalliske spolen er vridd som en spiral eller en skrue, kan to forskjellige typer skiller seg ut.

 Bimetallisk stripe innpakket i en spole
Figur: Bimetallisk stripe innpakket i en spole
Animasjon: Bimetallisk stripe innpakket i en spole

Spiral Type bimetallisk termometer

den enkleste utformingen av en bimetall termometer er å vikle bimetallisk stripe i en spiral. Den indre enden av spiralen er fast forbundet med huset. En peker er festet til spiralens ytre ende. Den målte temperaturen kan deretter leses av en kalibrert skala.

 bimetall termometer (spiraltype)
Figur: bimetall termometer (spiraltype)

Et slikt design ved hjelp av en bimetallisk spiral er ikke bare veldig plassbesparende, men også kostnadseffektiv. Ulempen er imidlertid at skiven og temperaturføleren ikke er skilt fra hverandre. Hele bimetalltermometeret må derfor være plassert direkte i mediet hvis temperatur skal måles. Slike termometre brukes for eksempel i kjøleskap eller frysere eller for å bestemme romtemperaturen.

Animasjon: Driftsprinsipp for et spiraltype bimetalltermometer

Spiralformet bimetallisk termometer

i mange tilfeller er det nødvendig å skille indikatoren (pekeren) fra sensoren (bimetallisk spole). For eksempel, hvis vanntemperaturen skal måles i et oppvarmingsrør, som det er vanlig i varmesystemer. Temperaturføleren må da være plassert inne i røret, mens displayet for temperaturen må være utenfor røret. Eller i næringsmiddelindustrien er det også nødvendig å skille displayet fra sensoren hvis for eksempel temperaturen inne i maten må måles («piercing termometer»).

 bimetall termometer (spiraltype)
Figur: bimetall termometer (spiraltype)
Figur: Opererer prinsippet om en bimetall termometer (spiralformet type)

I disse tilfellene er bimetalltermometre utstyrt med en bimetallstrimmel innpakket i en spiralformet spole. Den spiralformede bimetallet er fast forbundet i den ene enden til innsiden av et målerør(bimetallet er festet til en sylindrisk pinne som presses fast inn i stammen). En roterbar metallstang styres gjennom denne spiralformede spolen, som er koblet til den i den løse enden. En peker er festet til den øvre enden av metallstangen. Hvis målerøret nå er oppvarmet, vindes den spiralformede bimetall opp og roterer metallstangen. På en kalibrert skala kan den tilsvarende temperaturen leses av.

 Utforming av et bimetalltermometer (spiraltype)
Figur: Utforming av et bimetalltermometer (spiraltype)
Opererer prinsippet om en bimetall termometer (spiralformet type)
Figur: Opererer prinsippet om en bimetall termometer (spiralformet type)

Slike bimetalltermometre kan også utstyres med bryterkontakter som lukker en elektrisk krets når en viss temperatur overskrides eller undershot; et elektrisk signal utløses tilsvarende. Bryterkontakter kan dermed utføre kontrolloppgaver, for eksempel som termostat for gulvvarmesystemer, som slår av varmepumpen av sikkerhetsmessige årsaker når temperaturen er for høy og slår den på igjen når temperaturen faller under et visst nivå.

 bimetalltermometer med bryterkontakt
Figur: bimetalltermometer med bryterkontakt

Leave a Reply

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.