w termometrach taśmowych bimetalicznych do pomiaru temperatury stosuje się różne szybkości rozszerzania się metali po podgrzaniu!
zasada działania
temperatury można mierzyć w oparciu o zasadę różnej rozszerzalności cieplnej ciał stałych. W tym celu dwa metalowe paski (np. stal i mosiądz) o różnych stopniach rozszerzalności cieplnej są mocno połączone ze sobą. Po podgrzaniu metalowa taśma odkształca się z powodu różnych stopni rozszerzalności. Odkształcenie jest miarą temperatury i może być odczytane z skalibrowanej skali.
w termometrach taśm bimetalicznych do pomiaru temperatury stosuje się różne szybkości rozszerzania się metali po podgrzaniu!
ze względu na materiały metaliczne Termometry bimetaliczne mogą być stosowane w temperaturach od poniżej -100 °C do ponad 500 °C.
paski bimetaliczne są wytwarzane przez walcowanie różnych blach jeden na drugim, a następnie podgrzewanie ich tak, aby metale wiązały się na złączu w procesach dyfuzji (spawanie na zimno).
Uwaga: Ze względu na przewodność elektryczną taśmy bimetalicznej jest również często stosowany jako element bezpieczeństwa do automatycznego wyłączania. Paski bimetaliczne można znaleźć w czajnikach, na przykład, które automatycznie wyłączają czajnik, otwierając obwód elektryczny, gdy temperatura jest zbyt wysoka (lub gdy temperatura wrzenia zostanie osiągnięta).
rodzaje termometrów bimetalicznych
im dłuższy Bimetal, tym większe zgięcie, a tym samym czułość na pomiar temperatury. Z tego powodu długi bimetaliczny pasek jest często owinięty w cewkę. W zależności od tego, czy cewka bimetaliczna jest skręcona jak spirala, czy śruba, można wyróżnić dwa różne typy.
Termometr bimetaliczny typu spiralnego
najprostszą konstrukcją termometru bimetalicznego jest owinięcie taśmy bimetalicznej w spiralę. Wewnętrzny koniec spirali jest mocno połączony z obudową. Wskaźnik jest przymocowany do zewnętrznego końca spirali. Zmierzoną temperaturę można odczytać na skalibrowanej skali.
taka konstrukcja z wykorzystaniem spirali bimetalicznej jest nie tylko bardzo oszczędna, ale także opłacalna. Wadą jest jednak to, że pokrętło i czujnik temperatury nie są od siebie oddzielone. Cały Termometr bimetaliczny musi zatem znajdować się bezpośrednio w medium, którego temperatura ma być mierzona. Takie termometry są stosowane na przykład w lodówkach lub zamrażarkach lub do określania temperatury w pomieszczeniu.
termometru bimetalicznego typu spiralnego
w wielu przypadkach konieczne jest przestrzenne oddzielenie wskaźnika (wskaźnika) od czujnika (cewki bimetalicznej). Na przykład, jeśli temperatura wody ma być mierzona w rurze grzewczej, jak to zwykle ma miejsce w systemach grzewczych. Czujnik temperatury musi być umieszczony wewnątrz rury, podczas gdy wyświetlacz temperatury musi znajdować się na zewnątrz rury. Lub w przemyśle spożywczym konieczne jest również oddzielenie wyświetlacza od czujnika, jeśli na przykład ma być zmierzona temperatura wewnątrz żywności („termometr przebijający”).
w takich przypadkach Termometry bimetaliczne są wyposażone w bimetaliczny Pasek owinięty w spiralną cewkę. Spiralny bimetal jest mocno połączony na jednym końcu z wnętrzem rurki pomiarowej (bimetal jest przymocowany do cylindrycznego sworznia, który jest mocno wciśnięty w trzpień). Obrotowy metalowy pręt jest prowadzony przez tę spiralną cewkę, która jest z nią połączona na luźnym końcu. Wskaźnik jest przymocowany do górnego końca metalowego pręta. Jeśli rura pomiarowa jest teraz podgrzewana, spiralny bimetal nawija się i obraca metalowy pręt. Na skalibrowanej skali można odczytać odpowiednią temperaturę.
takie Termometry bimetaliczne mogą być również wyposażone w styki przełączające, które zamykają obwód elektryczny, gdy pewna temperatura zostanie przekroczona lub zaniżona; odpowiednio wyzwalany jest sygnał elektryczny. Styki przełącznika mogą więc wykonywać zadania sterujące, np. jako termostat do systemów ogrzewania podłogowego, który wyłącza pompę ciepła ze względów bezpieczeństwa, gdy temperatura jest zbyt wysoka i włącza ją ponownie, gdy temperatura spadnie poniżej pewnego poziomu.
