Τι είναι η θερμόμετρος με διμεταλλική λωρίδα;

Τι είναι θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα;

Ορισμός θερμομέτρου με διμεταλλική λωρίδα

Το θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα ορίζεται ως συσκευή που χρησιμοποιεί δύο συνδεδεμένες μεταλλικές λωρίδες με διαφορετικούς συντελεστές θερμικής διάταξης για τη μέτρηση της θερμοκρασίας.

Αρχή λειτουργίας

Η βασική δομή και αρχή λειτουργίας του θερμομέτρου με διμεταλλική λωρίδα είναι εμφανής στο παρακάτω σχήμα. Η διμεταλλική λωρίδα αποτελείται από δύο μεταλλικές λωρίδες με διαφορετικούς συντελεστές θερμικής διάταξης, όπως το ατσάλινο και το χαλκό. Η λωρίδα ατσάλινου έχει χαμηλότερο συντελεστή θερμικής διάταξης από τη λωρίδα χαλκού, που σημαίνει ότι διατείνεται ή συστέλλεται λιγότερο από τη λωρίδα χαλκού για την ίδια αλλαγή θερμοκρασίας.

Όταν ζεσταίνεται, η λωρίδα χαλκού διατείνεται περισσότερο από τη λωρίδα ατσάλινου, κάνοντας τη λωρίδα να καμπυλώνεται με το χαλκό στην εξωτερική πλευρά. Όταν κρυώνεται, ο χαλκός συστέλλεται περισσότερο από το ατσάλινο, κάνοντας τη λωρίδα να καμπυλώνεται με το χαλκό στην εσωτερική πλευρά.

Η καμπυλότητα της διμεταλλικής λωρίδας μετακινεί ένα δείκτη για να δείξει τη θερμοκρασία σε μια κλίμακα. Αυτή η καμπυλότητα μπορεί επίσης να ανοίξει ή να κλείσει ένα ηλεκτρικό επαφόν για να ενεργοποιήσει ένα σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας ή ένα σύστημα ασφαλείας.

Τύποι θερμομέτρων με διμεταλλική λωρίδα

Ελικοειδές θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα

Ένα ελικοειδές θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα χρησιμοποιεί μια διμεταλλική λωρίδα που είναι ενεργοποιημένη σε επίπεδη ελικοειδή σπείρα. Το εσωτερικό άκρο της σπείρας είναι σταθεροποιημένο στο σκήνιο, ενώ το εξωτερικό άκρο της σπείρας είναι συνδεδεμένο με έναν δείκτη. Όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα, όταν η θερμοκρασία αυξάνεται ή μειώνεται, η σπείρα τρίχει περισσότερο ή λιγότερο, προκαλώντας τον δείκτη να κινείται κατά μήκος μιας κυκλικής κλίμακας.

Ένα ελικοειδές θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα είναι απλό και φθηνό στην κατασκευή και λειτουργία. Ωστόσο, έχει κάποια περιορισμούς, όπως:

• Ο δίσκος και ο αισθητήρας δεν είναι διαχωρισμένοι, οπότε ολόκληρη η συσκευή πρέπει να είναι εκτεθειμένη στο μέσο του οποίου θα μετρηθεί η θερμοκρασία.

• Η ακρίβεια και η ανάλυση της συσκευής εξαρτάται από την ποιότητα και την ομοιογένεια της διμεταλλικής λωρίδας και της συνδέσεώς της.

• Η συσκευή μπορεί να επηρεαστεί από μηχανικούς σοκ ή ταλαντώσεις που μπορούν να προκαλέσουν λάθη ή καταστροφές.

Ελικοειδές θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα

Ένα ελικοειδές θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα έχει μια λωρίδα που είναι ενεργοποιημένη σε μορφή ελίκα. Το κάτω άκρο της ελίκας είναι σταθεροποιημένο σε μια άξονα, και το άνω άκρο μπορεί να κινείται. Όταν η θερμοκρασία αλλάζει, η ελίκα διατείνεται ή συστέλλεται, περιστρέφοντας την άξονα. Αυτή η περιστροφή μετακινεί έναν δείκτη μέσω ενός συστήματος τροχών για να δείξει τη θερμοκρασία σε μια κλίμακα.

Ένα ελικοειδές θερμόμετρο με διμεταλλική λωρίδα έχει κάποια πλεονεκτήματα έναντι του ελικοειδούς, όπως:

• Ο δίσκος και ο αισθητήρας μπορούν να είναι διαχωρισμένοι με τη χρήση ευέλικτης καπιλάριας, η οποία επιτρέπει στη συσκευή να μετρήσει τη θερμοκρασία σε μακρινά ή προσβάσιμα σημεία.

• Η ακρίβεια και η ανάλυση της συσκευής είναι υψηλότερες από το ελικοειδές λόγω της μεγαλύτερης μετακίνησης και της μεγαλύτερης μηχανικής προσαρμογής της ελικοειδούς ελίκας.

• Η συσκευή είναι λιγότερο ευάλωτη σε μηχανικούς σοκ ή ταλαντώσεις που μπορούν να επηρεάσουν το ελικοειδές.

Πλεονεκτήματα των θερμομέτρων με διμεταλλική λωρίδα

• Δεν απαιτεί πηγή ενέργειας

• Χαμηλό κόστος

• Ρομπουστή κατασκευή

• Εύκολη χρήση

Μειονεκτήματα των θερμομέτρων με διμεταλλική λωρίδα

• Χαμηλή ακρίβεια

• Χειροκίνητη ανάγνωση

• Στενό διάστημα θερμοκρασίας

Εφαρμογές των θερμομέτρων με διμεταλλική λωρίδα

• Συστήματα ελέγχου θερμοκρασίας

• Κλιματισμός και ψύξη

• Βιομηχανικές διαδικασίες

• Μέτρηση και δείξη θερμοκρασίας