Що таке термометр з біметалевою стрічкою

Що таке термометр з біметалевої стрічки?

Визначення термометра з біметалевої стрічки

Термометр з біметалевої стрічки - це пристрій, який використовує дві скріплених металевих стрічки з різними коефіцієнтами теплового розширення для виміру температури.

Принцип роботи

Основна структура та принцип роботи термометра з біметалевої стрічки показані на нижньому малюнку. Біметалева стрічка складається з двох металевих стрічок з різними коефіцієнтами теплового розширення, таких як сталі і мідь. Стальна стрічка має нижчий коефіцієнт теплового розширення, ніж мідна, що означає, що вона розширюється або скорочується менше, ніж мідна, при однаковій зміні температури.

При нагріванні мідна стрічка розширюється більше, ніж сталева, що призводить до згинання стрічки з мідною стороною ззовні. При охолодженні мідна стрічка скорочується більше, ніж сталева, що призводить до згинання стрічки з мідною стороною зсередини.

Згинання біметалевої стрічки переміщує стрілку, яка показує температуру на шкалі. Це згинання також може відкривати або закривати електричний контакт, щоб запускати систему керування температурою або безпечний пристрій.

Типи термометрів з біметалевої стрічки

Спиральний термометр з біметалевої стрічки

Спиральний термометр з біметалевої стрічки використовує біметалеву стрічку, яка намотана у плоску спіраль. Внутрішній кінець спіралі фіксується до корпусу, а зовнішній кінець підв'язаний до стрілки. Як показано на малюнку нижче, при збільшенні або зменшенні температури, спіраль більше або менше згортається, що призводить до переміщення стрілки вздовж кругової шкали.

Спиральний термометр з біметалевої стрічки простий та недорогий у виготовленні та експлуатації. Проте, він має деякі обмеження, такі як:

• Шкала та датчик не розділені, що означає, що весь пристрій повинен бути відкритим для середовища, чия температура вимірюється.

• Точність та роздільна здатність пристрою залежать від якості та однорідності біметалевої стрічки та її з'єднання.

• Пристрій може бути впливований механічними ударом або вібраціями, що можуть призводити до помилок або пошкодження.

Гвинтовий термометр з біметалевої стрічки

Гвинтовий термометр з біметалевої стрічки має стрічку, намотану у пружиноподібну спіраль. Нижній кінець спіралі фіксується до валу, а верхній може переміщуватися. При зміні температури спіраль розширюється або скорочується, обертая вал. Цей оберт переміщує стрілку через систему передач, щоб показати температуру на шкалі.

Гвинтовий термометр з біметалевої стрічки має деякі переваги над спиральним, такі як:

• Шкала та датчик можуть бути розділені за допомогою гнучкої капілярної трубки, що дозволяє пристрою вимірювати температуру в віддалених або недосяжних місцях.

• Точність та роздільна здатність пристрою вища, ніж у спирального типу завдяки більшому переміщенню та передаванню моменту гвинтової спіралі.

• Пристрій менш чутливий до механічних ударів або вібрацій, які можуть впливати на спираль.

Переваги термометрів з біметалевої стрічки

• Не потрібне джерело живлення

• Низька вартість

• Міцна конструкція

• Простота використання

Недоліки термометрів з біметалевої стрічки

• Низька точність

• Ручне зчитування

• Вузький діапазон температур

Застосування термометрів з біметалевої стрічки

• Пристрої керування температурою

• Кондиціонування повітря та холодильна техніка

• Промислові процеси

• Вимірювання та індикація температури