Mikä on kaksimetallinen nauhatermometri?
Mikä on kaksimetallinen termometri?
Kaksimetallisen termometrin määritelmä
Kaksimetallinen termometri on laite, joka käyttää kahta yhdistettyä metallilevystä, joilla on eri lämpölaajenemiskerroin, lämpötilan mittaamiseen.
Toimintaperiaate
Kaksimetallisen termometrin perusrakenne ja -periaate on kuvattu alla. Kaksimetallinen nauha koostuu kahdesta metallilevystä, joilla on eri lämpölaajenemiskerroin, kuten teräs ja pronssi. Terässivellä on alhaisempi lämpölaajenemiskerroin kuin pronsisivellä, mikä tarkoittaa, että se laajenee tai tiivistyy vähemmän kuin pronsi samassa lämpötilamuutoksessa.
Lämmittäessä pronsisivellä laajenee enemmän kuin terässivellä, mikä taas taittaa nauhan siten, että pronsi on ulkopuolella. Jäähdyttäessä pronsi tiivistyy enemmän kuin teräs, mikä taas taittaa nauhan siten, että pronsi on sisäpuolella.
Kaksimetallisen nauhan taittuminen siirtää osoitinta, joka näyttää lämpötilan skaalalla. Tämä taittuminen voi myös avata tai sulkea sähköistä yhteyttä, joka aktivoi lämpötilanhallintajärjestelmän tai turvalaitteen.
Kaksimetallisten termometrien tyypit
Spiraalinen kaksimetallinen termometri käyttää kaksimetallista nauhaa, joka on kierretty tasaiseen spiraaliin. Sivun sisäpäätä on kiinnitetty koteloon, kun taas ulkopäätä on yhdistetty osoitin. Kun lämpötila nousee tai laskee, kyynel kierii enemmän tai vähemmän, mikä saa osoitin liikkumaan ympyrämuotoisessa skaalassa.
Spiraalinen kaksimetallinen termometri on yksinkertainen ja edullinen valmistettavaksi ja käytettäväksi. Sillä on kuitenkin joitakin rajoituksia, kuten:
Näyttö ja anturi eivät ole eroteltu toisistaan, mikä tarkoittaa, että koko laite on altistettava mittauksen kohteelle.
Laiteen tarkkuus ja resoluutio riippuvat kaksimetallisen nauhan ja sen yhdistämisen laadusta ja tasaisuudesta.
Laite voi vaikuttaa mekaanisiin iskuihin tai vibraatioihin, jotka voivat aiheuttaa virheitä tai vaurioita.
Helix-mainen kaksimetallinen termometri
Helix-mainen kaksimetallinen termometri on levystä, joka on kierretty kevytkeilaan. Keilalevyn alapää on kiinnitetty vaakaan, ja yläpää voi liikkua. Kun lämpötila muuttuu, keilalevylä laajenee tai tiivistyy, mikä pyörittää vaakaa. Tämä pyörimys kuljettaa osoitinta hampurilautujärjestelmän kautta näyttämään lämpötilaa skaalalla.
Helix-maisella kaksimetallisella termometrilla on joitakin etuja spiraalityyppiä vastaan, kuten:
Näyttö ja anturi voidaan erotella toisistaan joustavan kapillaariputken avulla, mikä mahdollistaa laitteen käytön kaukana tai epäkäytännöllisissä paikoissa.
Laiteen tarkkuus ja resoluutio ovat korkeampia kuin spiraalityyppisellä, koska helix-maisella keilalevylä on suurempi siirtymä ja heijastus.
Laite on vähemmän altis mekaanisille iskuille tai vibraatioille, jotka voivat vaikuttaa spiraaliin.
Kaksimetallisten termometrien etumatkat
Ei tarvitse virtalähdettä
Alhainen hinta
Vankka rakennus
Helppo käyttää
Kaksimetallisten termometrien haitat
Alhainen tarkkuus
Manuaalinen lukeminen
Kapea lämpötila-alue
Kaksimetallisten termometrien sovellukset
Lämpötilanhallintalaitteet
Ilmastointi ja jäädytys
Teolliset prosessit
Lämpötilan mittaaminen ja ilmaisu
