Vad är en bimetaltermometer?

Vad är en bimetalltermometer?

Definition av bimetalltermometer

En bimetalltermometer definieras som en enhet som använder två sammanfogade metallband med olika termiska expansionshastigheter för att mäta temperatur.

Arbetsprincip

Den grundläggande strukturen och principen för en bimetalltermometer visas i figuren nedan. Bimetallen består av två metallband med olika koefficienter för termisk expansion, såsom stål och messing. Stålet har en lägre koefficient för termisk expansion än messingen, vilket betyder att det expanderar eller kontraherar mindre än messingen vid samma temperaturförändring.

När den upphettas expanderar messingen mer än stålet, vilket böjer bandet med messingen på ytan. När den svalnar kontraherar messingen mer än stålet, vilket böjer bandet med messingen inuti.

Böjningen av bimetallen flyttar en pekare för att visa temperaturen på en skala. Denna böjning kan också öppna eller stänga en elektrisk kontakt för att utlösa ett temperaturregleringssystem eller ett säkerhetsutrustning.

Typer av bimetalltermometer

Spiralformad bimetalltermometer

En spiralformad bimetalltermometer använder ett bimetallband som är virat till en platt spiralkolv. Den inre änden av kolen är fastsatt i behållaren, medan den yttre änden av kolen är ansluten till en pekare. Som visas i figuren nedan, när temperaturen stiger eller faller, vrids kolen mer eller mindre, vilket gör att pekaren rör sig längs en cirkulär skala.

En spiralformad bimetalltermometer är enkel och billig att tillverka och använda. Men den har vissa begränsningar, såsom:

• Skivans och sensorns är inte separerade från varandra, vilket innebär att hela enheten måste exponeras för medium vars temperatur ska mätas.

• Enhets noggrannhet och upplösning beror på kvaliteten och jämnheten i bimetallbandet och dess sammanfogning.

• Enhets kan påverkas av mekaniska stötar eller vibrationer som kan orsaka fel eller skador.

Helikalformad bimetalltermometer

En helikalformad bimetalltermometer har ett band som är virat till en fjäderliknande kolv. Kolvens nedre ände är fastsatt till en axel, och den övre änden kan röra sig. När temperaturen ändras expanderar eller kontraherar kolven, vilket roterar axeln. Denna rotation flyttar en pekare genom ett girsystem för att indikera temperaturen på en skala.

En helikalformad bimetalltermometer har vissa fördelar jämfört med spiraltypen, såsom:

• Skivans och sensorns kan separeras från varandra genom att använda en flexibel kapillartub, vilket gör att enheten kan mäta temperaturen på avlägsna eller otillgängliga platser.

• Enhets noggrannhet och upplösning är högre än spiraltypen tack vare den större förskjutningen och hävstångseffekten av helikalkolven.

• Enhets är mindre känslig för mekaniska stötar eller vibrationer som kan påverka spiralen.

Fördelar med bimetalltermometer

• Ingen strömkrav

• Låg kostnad

• Robust konstruktion

• Lätt att använda

Nackdelar med bimetalltermometer

• Låg noggrannhet

• Manuell läsning

• Trång temperaturintervall

Användningsområden för bimetalltermometer

• Temperaturregleringsenheter

• Luftkonditionering och kylningsanläggningar

• Industriella processer

• Temperaturmätning och indikation