Hvad er en termometer med tometallstrip?
Definition af termometer med tometallstrip
Et termometer med tometallstrip er defineret som et enhed, der bruger to forbundne metallstripper med forskellige varmeudvidelseskoefficienter til at måle temperatur.
Arbejdsprincip
Den grundlæggende struktur og princippet for et termometer med tometallstrip vises i nedenstående figur. Tometallstrippen består af to metalstripper med forskellige koefficienter for varmeudvidelse, f.eks. stål og messing. Stålstrippen har en lavere koefficient for varmeudvidelse end messingstrippens, hvilket betyder, at den udvides eller kontraherer mindre end messingstrippens for samme temperaturændring.
Når det opvarmes, udvider messingstrippens mere end stålstrippens, hvilket følger med, at strippen bøjer sig med messing på ydersiden. Når det køles, kontraherer messingstrippens mere end stålstrippens, hvilket følger med, at strippen bøjer sig med messing på indersiden.
Bøjningen af tometallstrippen flytter en pegepinde, der viser temperaturen på en skala. Denne bøjning kan også åbne eller lukke en elektrisk kontakt for at udløse et temperaturreguleringssystem eller sikkerhedsenhed.
Typer af termometer med tometallstrip
Spiraltype tometalltermometer
Et spiraltype tometalltermometer bruger en tometallstrip, der er rullet ind i en flad spiral. Det indre ende af spirens er fastgjort til huseet, mens det ydre ende af spirens er forbundet med en pegepinde. Som vist på nedenstående figur, når temperaturen stiger eller falder, drejer spirens mere eller mindre, hvilket følger med, at pegepinden bevæger sig langs en cirkulær skala.
Et spiraltype tometalltermometer er simpelt og billigt at producere og anvende. Dog har det nogle begrænsninger, såsom:
Urverket og sensor er ikke adskilt fra hinanden, hvilket betyder, at hele enheden skal være udsat for medium, hvis temperatur skal måles.
Præcisionen og opløsningen af enheden afhænger af kvaliteten og uniformiteten af tometallstrippen og dens forbindelse.
Enheden kan blive påvirket af mekaniske chok eller vibrationer, der kan forårsage fejl eller skade.
Helisk type tometalltermometer
Et helisk type tometalltermometer har en strip, der er rullet ind i en fjederagtig spire. Spirens nedre ende er fastgjort til en akse, og det øvre ende kan bevæge sig. Når temperaturen ændres, udvider eller kontraherer spirens, hvilket følger med, at aksen roterer. Dette rotation flytter en pegepinde gennem et tandsystem for at indikere temperaturen på en skala.
Et helisk type tometalltermometer har nogle fordele over spiraltypen, såsom:
Urverket og sensor kan adskilles fra hinanden ved hjælp af en fleksibel kapillarrør, hvilket gør, at enheden kan måle temperaturen på remote eller utilgængelige steder.
Præcisionen og opløsningen af enheden er højere end spiraltypen på grund af den større forskydning og hevning af helisk spire.
Enheden er mindre sårbar overfor mekaniske chok eller vibrationer, der kan påvirke spiraltypen.
Fordele ved termometer med tometallstrip
Ingen strømkilde påkrævet
Lav kostnad
Robust konstruktion
Let at bruge
Ulemper ved termometer med tometallstrip
Lav præcision
Manuelt læsning
Smal temperaturinterval
Anvendelser af termometer med tometallstrip
Temperaturkontrolenheder
Klimaanlæg og køling
Industrielle processer
Temperaturmåling og -indikation