Двуметаллды термометр: Қалай жұмыс істейді және оның қолданылуы

Биметаллды термометр не?

Биметаллды термометр - бұл жылдамдығында солидтердің термоден айырмашылықты ескере отырып температураны өлшеген түрлерден бірі. Ол екі металл (мысалы, сталь және мс) термоден айырмашылық коэффициенттері айырмашы болатын, олардың ұзындығы бойымен күшті түрде біріктірілген. Биметаллды термометр жылулап немесе соған кезінде, екі металлдың тең емес жылдамдығына немесе кеміндігіне байланысты қисықталады немесе бұрылады. Қисықтау немесе бұрылатының шамасы температуралық өзгерістің пропорционалды болып, калиброванны реттеу бойынша көрсеткіш арқылы көрсетіледі.

Биметаллды термометрлер өзінің жоғары қауіпсіздігі, тура келісімділігі және аз құны үшін арнайы салаларда және әртүрлі қолданыстарда кеңінен қолданылады. Олар -100 °С-тан 500 °С-ке дейінгі температураны өлшеуге болады, биметаллды термометрлердің материалдары мен құрылымына байланысты. Олар механикалық құрылымдар болып, электр энергиясы немесе электр цептеріне қажет болмайды.

Биметаллды термометр қалай іске қосылады?

Биметаллды термометрдің негізгі құрылымы және принципі төмендегі суретте көрсетілген. Биметаллды термометр термоден айырмашылық коэффициенттері айырмашы екі металл (мысалы, сталь және мс) біріктірілетін. Сталь металл термоден айырмашылық коэффициенті мс металлдан төмен, яғни бірдей температура өзгерісінде сталь металл мс металлдан аз қисықталады немесе кеміндідейді.

Сурет: Биметаллды термометрдің құрылымы және принципі

Биметаллды термометр жылулған кезде, мс металл сталь металлдан көбірек қисықталады, бұл биметаллды термометрдің мс металл таңбасы бөлігі қисықтың сыртқы жағына қарай қисықталуына әкеледі. Айнымалы түрде, биметаллды термометр соған кезде, мс металл сталь металлдан көбірек кеміндідейді, бұл биметаллды термометрдің мс металл таңбасы бөлігі қисықтың ішкі жағына қарай қисықталуына әкеледі.

Биметаллды термометрдің қисықтауы немесе бұрылауы термометрдің бір жағына қосылған көрсеткішті жылжытуға пайдаланылады, бұл көрсеткіш калиброванны реттеу бойынша температураны көрсетеді. Немесе, биметаллды термометрдің қисықтауы немесе бұрылауы электр контактін ачып-жабуға пайдаланылады, бұл температура бақылау жүйесін же қауіпсіздік құралын иштеуді әкеледі.

Биметаллды термометрлердің түрлері

Зерттеулер бойынша, биметаллды термометрлердің екі негізгі түрі бар: спиралдық түр және спиральдық түр. Екеуі де биметаллды термометрдің құрылымын арттыру үшін биметаллды термометрді спиральге айналдыру арқылы жасалған.

Спиралдық түрдегі биметаллды термометр

Спиралдық түрдегі биметаллды термометр биметаллды термометрді спиралдық құрылымға айналдыру арқылы жасалған. Спиралин ішкі бөлігі корпусқа жабыстырылады, ал сыртқы бөлігі көрсеткішке байланыстырылады. Температура өседі немесе төмендейді, спираль қисықталады, бұл көрсеткішті циклдік реттеу бойынша жылжытуға әкеледі.

Сурет: Биметаллды термометр (спиралдық түр)

Спиралдық түрдегі биметаллды термометр өнімді жасау және иштеу үшін қарапайым және аз құны. Бірақ, оның қандайда бір шектеулері бар, мысалы:

• Диал және сенсор бір-бірінен бөлінген емес, бұл олардың барлығының температура өлшенетін медиада қолданылуын талап етеді.

• Құрылымдың тактығы және сенімділігі биметаллды термометрдің сапасына және оның біріктірілуіне байланысты.

• Құрылым механикалық созылымдар немесе вибрацияларға тағын болуы мүмкін, бұл оның қателерін немесе зияндерін әкеледі.

Спиральдық түрдегі биметаллды термометр

Спиральдық түрдегі биметаллды термометр биметаллды термометрді спиральге айналдыру арқылы жасалған, ол спиральге ұқсас. Спиралин төменгі бөлігі штанга жабыстырылады, ал жоғарғы бөлігі серіктеліп қалады. Температура өседі немесе төмендейді, спираль ось бойынша қисықталады немесе кеміндідейді, бұл штанганы айналдыратын. Штанганың айналуы шестерня-лейка жүйесі арқылы көрсеткішке жіберіледі, бұл сызықтық реттеу бойынша температураны көрсетеді.

Сурет: Биметаллды термометр (спиральдық түр)

Спиральдық түрдегі биметаллды термометр спиралдық түрден қандайда бір артықшылықтары бар, мысалы:

• Диал және сенсор гибкий капиллярлық құбыр арқылы бөлінген, бұл құрылымды алыста немесе жетіспеуші орнектерде температураны өлшеуге мүмкіндік береді.

• Құрылымдың тактығы және сенімділігі спиралдық түрден жоғары, себебі спиральдың қозғалысы және көбейткіші көбірек.

• Құрылым спиралдық түрдің қарсылықтарына немесе вибрацияларына қарағанда аз әсерленеді.

Биметаллды термометрлердің қолданылуы

Биметаллды термометрлер әртүрлі салаларда және өнімдерде кеңінен қолданылады, мысалы:

• Температура бақылау құралдары: Биметаллды термометрлер температура белгіленген мәнге жеткен кезде суықтыру немесе жылу системасын иштете арқылы немесе тоқтату үшін қолданылады. Мысалы, биметаллды термометр су кипірген кезде электр чайхананы тоқтату үшін немесе комната температурасы өте жылдам өссе фанын иштеу үшін қолданылады.

• Ауа кондиционерлеу және рефрижерация: Биметаллды термометрлер ауа каналдарында, рефрижераторларда, суықтану құралдарында және басқа да суықтыру немесе жылу құралдарында температураны өлшеу