ما هو ميزان الحرارة ثنائي المعدن؟

ما هو ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي؟

تعريف ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي

ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي هو جهاز يستخدم شريطين معدنيين متصلبين بمعاملات تمدد حراري مختلفة لقياس درجة الحرارة.

المبدأ الأساسي للعمل

تظهر الهيكلية الأساسية ومبدأ عمل ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي في الرسم البياني أدناه. يتكون الشريط الثنائي من شريطين معدنيين بمعاملات تمدد حراري مختلفة، مثل الصلب والنحاس. يمتلك شريط الصلب معامل تمدد حراري أقل من شريط النحاس، مما يعني أنه يتوسع أو يتقلص بأقل من شريط النحاس لنفس التغير في درجة الحرارة.

عند تسخينه، يتوسع شريط النحاس أكثر من شريط الصلب، مما يؤدي إلى انحناء الشريط مع وجود النحاس على الخارج. عند تبريده، ينكمش النحاس أكثر من الصلب، مما يؤدي إلى انحناء الشريط مع وجود النحاس على الداخل.

يؤدي انحناء الشريط الثنائي إلى تحريك المؤشر ليظهر درجة الحرارة على مقياس. يمكن أيضًا لهذا الانحناء فتح أو إغلاق اتصال كهربائي لتشغيل نظام تحكم في درجة الحرارة أو جهاز أمان.

أنواع ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي

ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي الحلزوني

يستخدم ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي الحلزوني شريطًا ثنائيًا ملفوفًا في لولب مسطح. يتم تثبيت نهاية اللولب الداخلية على الإطار، بينما يتم توصيل نهاية اللولب الخارجية بمُشير. كما هو موضح في الرسم البياني أدناه، عندما ترتفع أو تنخفض درجة الحرارة، يلتوي اللولب بشكل أكبر أو أقل، مما يؤدي إلى تحريك المؤشر على طول مقياس دائري.

ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي الحلزوني بسيط وغير مكلف في التصنيع والتشغيل. ومع ذلك، فإنه يحتوي على بعض القيود، مثل:

• المقاييس والمستشعر غير منفصلين عن بعضهما البعض، مما يعني أن الجهاز بأكمله يجب أن يكون معرضًا للمادة التي سيتم قياس درجة حرارتها.

• دقة ودقة الجهاز تعتمدان على جودة وتجانس الشريط الثنائي وتثبيته.

• قد يتأثر الجهاز بالصدمات الميكانيكية أو الاهتزازات التي قد تسبب أخطاء أو تلفًا.

ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي الحلزوني الربيعي

ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي الحلزوني الربيعي له شريط ملفوف في لولب مشابه للربيع. يتم تثبيت نهاية اللولب السفلى على عمود، ويمكن حركة النهاية العلوية. عند تغيير درجة الحرارة، يتوسع أو ينكمش اللولب، مما يؤدي إلى دوران العمود. يؤدي هذا الدوران إلى تحريك المؤشر عبر نظام تروس ليشير إلى درجة الحرارة على مقياس.

لدى ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي الحلزوني الربيعي بعض المزايا على النوع الحلزوني، مثل:

• يمكن فصل المقاييس والمستشعر عن بعضهما البعض باستخدام أنبوب كابيلي مرن، مما يسمح للجهاز بقياس درجة الحرارة في مواقع بعيدة أو صعبة الوصول إليها.

• دقة ودقة الجهاز أعلى من النوع الحلزوني بسبب التحويل الأكبر والرافعة الأعلى لللولب الربيعي.

• الجهاز أقل عرضة للصدمات الميكانيكية أو الاهتزازات التي يمكن أن تؤثر على النوع الحلزوني.

مزايا ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي

• لا يحتاج إلى مصدر طاقة

• تكلفة منخفضة

• بناء قوي

• سهل الاستخدام

عيوب ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي

• دقة منخفضة

• قراءة يدوية

• نطاق درجة حرارة ضيق

تطبيقات ميزان الحرارة ذو الشريط المعدني الثنائي

• أجهزة التحكم في درجة الحرارة

• التكييف والتبريد

• العمليات الصناعية

• قياس ومؤشر درجة الحرارة