Kaj je termometr s dvojmetalno trakastico?
Definicija termometra s dvojmetalno trakastico
Termometr s dvojmetalno trakastico je naprava, ki uporablja dva spojeni kovinska traka z različnimi stopnjami toplinske raztezanosti za merjenje temperature.
Načelo delovanja
Osnovna struktura in načelo delovanja termometra s dvojmetalno trakastico so prikazani na spodnji sliki. Dvojmetalna trakastica sestavljena je iz dveh kovinskih trakov z različnimi koeficienti toplinske raztezanosti, kot sta jeklo in mesing. Jeklena trakastica ima manjši koeficient toplinske raztezanosti kot mešinga, kar pomeni, da se pri isti spremembi temperature manj razteže ali skrči kot mešinga.
Ob segrevanju se mešing bolj razteze kot jeklo, čeprav se trakastica ukrivi tako, da je mešing na zunanji strani. Ob ohlajanju se mešing bolj skrči kot jeklo, trakastica pa se ukrivi tako, da je mešing na notranji strani.
Ukrivljanje dvojmetalne trakastice premakne kazalec, ki kaže temperaturo na lestvici. To ukrivljanje lahko tudi odpre ali zapre električni kontakt, s tem pa aktivira sistem za regulacijo temperature ali varnostno napravo.
Vrste termometrov s dvojmetalno trakastico
Spiralni tip termometra s dvojmetalno trakastico
Spiralni termometr s dvojmetalno trakastico uporablja dvojmetalno trakastico, ki je ovijena v raven spiralni vijak. Notranji konec vijaka je fiksiran na kužel, zunanji konec vijaka pa je povezan z kazalcem. Kot je prikazano na spodnji sliki, ob povišanju ali zmanjšanju temperature se vijak bolj ali manj ukrivi, kar povzroči, da se kazalec premakne po krožni lestvici.
Spiralni termometr s dvojmetalno trakastico je preprost in cenezen za izdelavo in uporabo. Vendar pa ima nekaj omejitev, kot so:
Števec in senzor nista ločena eno od drugega, kar pomeni, da mora celotna naprava biti izpostavljena sredstvu, katere temperature je treba merit.
Natančnost in ločljivost naprave odvisni sta od kakovosti in enakomernosti dvojmetalne trakastice in njenega spoja.
Naprava se lahko vpliva na mehanske udarce ali vibracije, ki lahko povzročijo napake ali poškodbe.
Helikalni tip termometra s dvojmetalno trakastico
Helikalni termometr s dvojmetalno trakastico ima trak, ki je ovijen v vijak podoben pržu. Spodnji konec vijaka je fiksiran na valj, zgornji konec pa se lahko premika. Ko se temperatura spremeni, se vijak razteguje ali skrči, s čimer vrte valj. Ta vrtenje premakne kazalec preko koljesnega sistema, ki kaže temperaturo na lestvici.
Helikalni termometr s dvojmetalno trakastico ima nekaj prednosti pred spiralnim tipom, kot so:
Števec in senzor se lahko ločita eno od drugega z uporabo gibljive kapilarni cevi, kar omogoča, da naprava meri temperaturu na oddaljenih ali nedostopnih lokacijah.
Natančnost in ločljivost naprave sta višja kot pri spiralnem tipu zaradi večjega pomika in prenosnega momenta helikalnega vijaka.
Naprava je manj občutljiva na mehanske udarce ali vibracije, ki lahko vplivajo na spiralni tip.
Prednosti termometrov s dvojmetalno trakastico
Ni potrebna vir energije
Nizka cena
Trdne konstrukcije
Enostavna uporaba
Nedostatki termometrov s dvojmetalno trakastico
Nizka natančnost
Ročno branje
Omejen temperaturni obseg
Uporabe termometrov s dvojmetalno trakastico
Naprave za regulacijo temperature
Hladilne naprave in hladilne sistemi
Industrijski postopki
Merjenje in prikaz temperature