Wat is een bimetallische strook thermometer?

Wat is een bimetaal thermometertje?

Definitie van een bimetaal thermometertje

Een bimetaal thermometertje is gedefinieerd als een apparaat dat gebruikmaakt van twee verbonden metalen stroken met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten om de temperatuur te meten.

Werkingsprincipe

De basisstructuur en het principe van een bimetaal thermometertje worden getoond in de onderstaande afbeelding. Het bimetaal bestaat uit twee metalen stroken met verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten, zoals staal en messing. De staalstrip heeft een lagere thermische uitzettingscoëfficiënt dan de messingstrip, wat betekent dat deze minder uitzet of samentrekt dan de messingstrip bij dezelfde temperatuurverandering.

Bij verhoging van de temperatuur zet de messingstrip meer uit dan de staalstrip, waardoor de strip buigt met de messing aan de buitenkant. Bij verlaging van de temperatuur trekt de messingstrip meer samen dan de staalstrip, waardoor de strip buigt met de messing aan de binnenkant.

Het buigen van de bimetaalstrip beweegt een wijzer om de temperatuur op een schaal aan te geven. Dit buigen kan ook een elektrisch contact openen of sluiten om een temperatuurregelingssysteem of veiligheidsapparaat te activeren.

Soorten bimetaal thermometertjes

Spiraalvormig bimetaal thermometertje

Een spiraalvormig bimetaal thermometertje gebruikt een bimetaalstrip die is gewikkeld tot een platte spiraal. Het binnenste eind van de spiraal is vastgemaakt aan de behuizing, terwijl het buitenste eind van de spiraal is verbonden met een wijzer. Zoals in de onderstaande afbeelding wordt getoond, wanneer de temperatuur stijgt of daalt, draait de spiraal meer of minder, waardoor de wijzer langs een cirkelvormige schaal beweegt.

Een spiraalvormig bimetaal thermometertje is eenvoudig en goedkoop te produceren en te bedienen. Echter, het heeft enkele beperkingen, zoals:

• Het wijzerblad en de sensor zijn niet gescheiden van elkaar, wat betekent dat het hele apparaat blootgesteld moet worden aan het medium waarvan de temperatuur gemeten moet worden.

• De nauwkeurigheid en resolutie van het apparaat hangen af van de kwaliteit en uniformiteit van de bimetaalstrip en de aansluiting.

• Het apparaat kan beïnvloed worden door mechanische schokken of trillingen die fouten of schade kunnen veroorzaken.

Helicaal bimetaal thermometertje

Een helicaal bimetaal thermometertje heeft een strip die is gewikkeld tot een veervormige spiraal. Het onderste eind van de spiraal is vastgemaakt aan een as, en het bovenste eind kan bewegen. Wanneer de temperatuur verandert, zet de spiraal uit of samentrekt, waardoor de as roteert. Deze rotatie beweegt een wijzer via een tandwielsysteem om de temperatuur op een schaal aan te geven.

Een helicaal bimetaal thermometertje heeft enkele voordelen ten opzichte van het spiraaltype, zoals:

• Het wijzerblad en de sensor kunnen van elkaar gescheiden worden door gebruik te maken van een flexibele capillaire buis, waardoor het apparaat de temperatuur in afgelegen of ontoegankelijke locaties kan meten.

• De nauwkeurigheid en resolutie van het apparaat zijn hoger dan bij het spiraaltype, wegens de grotere verschuiving en hefboomwerking van de helicaal spiraal.

• Het apparaat is minder gevoelig voor mechanische schokken of trillingen die het spiraaltype kunnen beïnvloeden.

Voordelen van bimetaal thermometertjes

• Geen energiebron nodig

• Lage kosten

• Robuuste constructie

• Gemakkelijk te gebruiken

Nadelen van bimetaal thermometertjes

• Lage nauwkeurigheid

• Handmatige lezing

• Smalle temperatuurbereik

Toepassingen van bimetaal thermometertjes

• Temperatuurregelingssystemen

• Airconditioning en koeling

• Industriële processen

• Temperatuurmeting en -aanduiding