Duometala Ŝtropa Termometro: Kiel Ĝi Funkciadas kaj Ĝiaj Aplikoj
Kio estas Bimetala Ŝtripo Termometro?
Bimetala ŝtripo termometro estas aparato, kiu uzas la principon de malsama termika dilatiĝo de solidaj korpoj por mezuri temperaturon. Ĝi konsistas el du metalaĵoj (ekz., akero kaj bronzeto) kun malsamaj koeficientoj de termika dilatiĝo, kiuj estas forte kunigita laŭ ilia longo. Kiam la bimetala ŝtripo estas varmeta aŭ malvarmega, ĝi kurbiĝas aŭ tordiĝas pro la malsama dilatiĝo aŭ kontraktiĝo de la du metaloj. La kvanto de kurbigxo aŭ tordigxo estas proporcia al la ŝanĝo de temperaturo kaj povas esti indikita per montrilo sur kalibrata skalo.
Bimetala ŝtripo termometroj estas larĝe uzataj en diversaj industrioj kaj aplikoj pro sia simpla strukturo, robusteco, kaj malalta kostprezo. Ili povas mezuri temperaturojn de sub -100 °C ĝis pli ol 500 °C, depende de la materialoj kaj dizajno de la bimetala ŝtripo. Ili ankaŭ estas tute mekanikaj aparatoj, kiuj ne bezonas iun ajn energion aŭ elektran cirkvitan.
Kiel Funkcias Bimetala Ŝtripo Termometro?
La bazaj strukturo kaj principo de bimetala ŝtripo termometro estas montritaj en la figuraĵo sube. La bimetala ŝtripo konsistas el du metalaĵoj kun malsamaj koeficientoj de termika dilatiĝo, ekzemple, akero kaj bronzeto. La akera ŝtripo havas pli malaltan koeficienton de termika dilatiĝo ol la bronzeta ŝtripo, kio signifas, ke ĝi dilatiĝas aŭ kontraktiĝas malpli ol la bronzeta ŝtripo por sama ŝanĝo de temperaturo.
Figuro: Strukturo kaj principo de bimetala ŝtripo
Kiam la bimetala ŝtripo estas varmeta, la bronzeta ŝtripo dilatiĝas pli ol la akera ŝtripo, kaŭzante, ke la bimetala ŝtripo kurbiĝas kun la bronzeta flanko eksteren de la kurbo. Kontraŭe, kiam la bimetala ŝtripo estas malvarmega, la bronzeta ŝtripo kontraktiĝas pli ol la akera ŝtripo, kaŭzante, ke la bimetala ŝtripo kurbiĝas kun la bronzeta flanko ene de la kurbo.
La kurbigxo aŭ tordigxo de la bimetala ŝtripo povas esti uzata por movi montrilon, kiuj estas atakita al unu fino de la ŝtripo, kiu indikas la temperaturon sur kalibrata skalo. Alternativaj, la kurbigxo aŭ tordigxo de la bimetala ŝtripo povas esti uzata por malfermi aŭ fermi elektran kontaktan, kiu povas aktivigi temperatur kontrolsistemon aŭ sekurecan aparaton.
Tiparoj de Bimetala Ŝtripo Termometro
Estas ĉefe du tiparoj de bimetala ŝtripo termometroj disponeblaj en la merkato: spirala tipo kaj helikala tipo. Ambaŭ tiparoj uzas koilitan bimetalan ŝtrion por pliigi la sencon kaj kompaktecon de la aparato.
Spirala Tipo de Bimetala Termometro
Spirala tipo de bimetala termometro uzas bimetalan ŝtrion, kiu estas vikis en flata spirala koilo. La interna fino de la koilo estas fiksita al la kuŝo, dum la ekstera fino de la koilo estas konektita al montrilo. Kiel montrite en la figuraĵo sube, kiam la temperaturo pligrandigas aŭ malgrandigas, la koilo tordiĝas pli aŭ malpli, kaŭzante, ke la montrilo moviĝas laŭ cirkla skalo.
Figuro: Bimetala termometro (spirala tipo)
Spirala tipo de bimetala termometro estas simpla kaj malgranda kostpreza aparato por fabrikado kaj operacio. Tamen, ĝi havas kelkajn limigojn, kiel:
La disko kaj la sensoro ne estas apartigitaj unu de la alia, kio signifas, ke la tuta aparato devas esti eksponita al la medio, kies temperaturo devas esti mezurata.
La precizeco kaj rezolucio de la aparato dependas de la kvalito kaj uniformeco de la bimetala ŝtrio kaj ties kunigo.
La aparato povas esti afektita de mekanikaj ŝokoj aŭ vibracioj, kiuj povas kaŭzi erarojn aŭ damaĝon.
Helikala Tipo de Bimetala Termometro
Helikala tipo de bimetala termometro uzas bimetalan ŝtrion, kiu estas vikis en helikala koilo, simila al spiralo. La malsupra fino de la koilo estas fiksita al ŝafto, dum la supro de la koilo estas libera por moviĝi. Kiel montrite en la figuraĵo sube, kiam la temperaturo pligrandigas aŭ malgrandigas, la koilo dilatiĝas aŭ kontraktiĝas akse, kaŭzante, ke la ŝafto turniĝas. La turnado de la ŝafto povas esti transdonita al montrilo tra rodo-levera sistemo, kiu indikas la temperaturon sur lineara skalo.
Figuro: Bimetala termometro (helikala tipo)
Helikala tipo de bimetala termometro havas kelkajn avantajojn super la spirala tipo, kiel:
La disko kaj la sensoro povas esti apartigitaj unu de la alia per uzo de fleksa kapilara tubo, kio permesas al la aparato mezuri la temperaturon en foraj aŭ nedostopaj lokoj.
La precizeco kaj rezolucio de la aparato estas pli alta ol la spirala tipo pro la pli granda dislokado kaj levaĵo de la helikala koilo.
La aparato estas malpli sensibla al mekanikaj ŝokoj aŭ vibracioj, kiuj povas afekti la spiralon.
Aplikoj de Bimetala Ŝtripo Termometroj
Bimetala ŝtripo termometroj havas larĝan gamon de aplikoj en diversaj kampoj kaj industrioj, kiel:
Temperatura kontroliloj: Bimetala ŝtripo termometroj povas esti uzataj por aktivigi aŭ dezaktivigi refreŝigantan aŭ varmegadan sistemon, kiam la temperaturo atingas antaŭdefinitan valoron. Ekzemple, bimetala ŝtripo povas esti uzata por malŝalti elektran teketon, kiam la akvo bolvas, aŭ por ŝalti ventililon, kiam la ĉambra temperaturo estas tro alta.
Kondicionado de aero kaj refrigerado: Bimetala ŝtripo termometroj povas esti uzataj por mezuri kaj regi la temperaturon en aerodutoj, fridililoj, frostiloj, kaj aliaj refreŝigantaj aŭ varmegantaj aparatoj. Ekzemple, spirala tipo de bimetala termometro povas esti uzata en kondicionado de aero termostato por regi la aerfluaĵon laŭ la dezirata temperaturo.
Industriaj procezoj: Bimetala ŝtripo termometroj povas esti uzataj por monitori kaj kontroli la temperaturon en diversaj industriaj procezoj, kiel olefinado, ŝinela vulkanizado, varmflugado, varma filtra varmigo, kaj aliaj. Ekzemple, helikala tipo de bimetala termometro povas esti uzata en olebrulo por regi la gasfurnadon laŭ la temperaturo de la flameno.
Temperatura mezuro kaj indiko: Bimetala ŝtripo termometroj povas esti uzataj por mezuri kaj montri la temperaturon de diversaj medianoj, kiel likvaĵoj, gazoj, solidaj korpoj, kaj surfacoj. Ekzemple, bimetala ŝtripo termometro povas esti uzata por mezuri la akvotemperaturon en varmada tubo aŭ la surfacan temperaturon de motoro.
Bimetala ŝtripo termometroj estas taŭgaj por tiuj aplikoj, ĉar ili estas:
Simplaj kaj malgranda kostpreza: Bimetala ŝtripo termometroj havas simplan strukturon kaj dizajnon, kiuj estas facila por fabrikado kaj operacio. Ili ne bezonas iun ajn energion aŭ elektran cirkviton, kio reduktas la kostprezon kaj entretenecon de la aparato.
