Divupakājuma Termometrs: Kā Tas Darbojas un Tās Lietojums
Kas ir divmetāla lentes termometrs?
Divmetāla lentes termometrs ir ierīce, kas izmanto dažādo ķīmisku elementu termisko izplešanos, lai mērītu temperatūru. Tā sastāv no divām metāla lentiem (piemēram, dzelzs un bronzas) ar dažādām termisko izplešanās koeficientiem, kas tiek cieši savienoti pa garumu. Kad divmetāla lente tiek uzildzēta vai uzsaldēta, tā liecas vai krustojas tāpēc, ka abu metālu izplešanās vai sašķēlšanās nav vienāda. Liecās vai krustojās daudzums ir proporcionāls temperatūras maiņai un to var norādīt kalibrētajā skalā ar rokas norādītāju.
Divmetāla lentes termometri tiek plaši izmantoti dažādos nozarēs un lietojumos tāpēc, ka tie ir vienkārši, izturīgi un lēti. Tie var mērīt temperatūras no zemāk par -100 °C līdz vairāk nekā 500 °C, atkarībā no materiāliem un divmetāla lentes dizaina. Tie ir pilnīgi mehāniskas ierīces, kuras nerequire jebkādu enerģijas avotu vai elektrisku shēmu.
Kā darbojas divmetāla lentes termometrs?
Divmetāla lentes termometra pamata struktūra un princips ir attēloti zemāk redzamajā figūrā. Divmetāla lente sastāv no divām metāla lentiem ar dažādiem termisko izplešanās koeficientiem, piemēram, dzelzs un bronza. Dzelzs lentei ir zemāks termisko izplešanās koeficients nekā bronzei, kas nozīmē, ka tā izplešas vai sašķēl mazāk nekā bronzei pie vienādas temperatūras maiņas.
Figūra: Divmetāla lentes struktūra un princips
Kad divmetāla lente tiek uzildzēta, bronze izplešas vairāk nekā dzelzs, dēļ čeha divmetāla lente liecas ar bronzas pusi uz ārpusi. Otrādi, kad divmetāla lente tiek uzsaldēta, bronze sašķēl vairāk nekā dzelzs, dēļ čeha divmetāla lente liecas ar bronzas pusi uz iekšpusi.
Divmetāla lentes liecās vai krustojās var izmantot, lai pārvietotu rokas norādītāju, kas piesaistīts lentes galei, kas norāda temperatūru kalibrētajā skalā. Alternatīvi, divmetāla lentes liecās vai krustojās var izmantot, lai atvērtu vai aizveretu elektrisku kontaktu, kas var aktivizēt temperatūras kontrolēšanas sistēmu vai drošības ierīci.
Divmetāla lentes termometru veidi
Tiek piedāvāti galvenokārt divi veidi divmetāla lentes termometru tirgū: spirāles veida un šķautnes veida. Abi veidi izmanto apvilktu divmetāla lenti, lai palielinātu ierīces jūtību un kompaktnumu.
Spirāles veida divmetāla termometrs
Spirāles veida divmetāla termometrs izmanto divmetāla lenti, kas apvilkta plakā spirālē. Iekšējais spirāles gals ir fiksēts ēkas, bet ārējais spirāles gals ir savienots ar norādītāju. Kā redzams zemāk minētajā figūrā, kad temperatūra kļūst augstāka vai zemāka, spirāle liecas vairāk vai mazāk, dēļ čeha norādītājs pārvietojas pa apļo skalu.
Figūra: Divmetāla termometrs (spirāles veids)
Spirāles veida divmetāla termometrs ir vienkāršs un lēts ražot un darboties. Tomēr, tam ir dažas ierobežojumi, piemēram:
Skala un sensors nav atdalīti no viena otra, kas nozīmē, ka vesela ierīce jāizklāj mediā, kuras temperatūru jāmēra.
Ierīces precizitāte un rezolūcija atkarīga no divmetāla lentes kvalitātes un vienmērības, kā arī savienojuma.
Ierīce var tikt ietekmēta mehāniskiem triecieniem vai vibrācijām, kas var izraisīt kļūdas vai bojājumus.
Šķautnes veida divmetāla termometrs
Šķautnes veida divmetāla termometrs izmanto divmetāla lenti, kas apvilkta šķautnē, līdzīgi spraugai. Apakšējais šķautnes gals ir fiksēts vaļā, bet virsējais šķautnes gals ir brīvs kustībai. Kā redzams zemāk minētajā figūrā, kad temperatūra kļūst augstāka vai zemāka, šķautne izplešas vai sašķēl ass, dēļ čeha vaļa rotē. Vaļas rotāciju var pārnēsāt norādītājam caur dāvanu-levers sistēmu, kas norāda temperatūru līnijas skalā.
Figūra: Divmetāla termometrs (šķautnes veids)
Šķautnes veida divmetāla termometrs ir dažas priekšrocības salīdzinājumā ar spirāles veidu, piemēram:
Skala un sensors var būt atdalīti no viena otra, izmantojot elastīgu kapilāro trūcu, kas ļauj ierīcei mērīt temperatūru attālās vai nepieejamās vietas.
Ierīces precizitāte un rezolūcija ir augstāka nekā spirāles veida, tāpēc, ka šķautnes izplešanās un palīglīdzekļi ir lielāki.
Ierīce ir mazāk ietekmējama mehāniskiem triecieniem vai vibrācijām, kas var ietekmēt spirāli.
Divmetāla lentes termometru pielietojumi
Divmetāla lentes termometri tiek plaši izmantoti dažādās nozarēs un industrijās, piemēram:
Temperatūras kontroles ierīces: Divmetāla lentes termometri var tikt izmantoti, lai aktivizētu vai deaktivizētu dzesēšanas vai sildīšanas sistēmu, kad temperatūra sasniedz iepriekš noteikto vērtību. Piemēram, divmetāla lente var tikt izmantota, lai izslēgtu elektrosirku, kad ūdens sāk kokot, vai lai ieslēgtu ventilatoru, ja istabas temperatūra ir pārāk augsta.
Gaisa kondicionēšana un dzesēšana: Divmetāla lentes termometri var tikt izmantoti, lai mērītu un regulētu temperatūru gaisa kanālos, ledusskapjos, dzesēšanas un citās sildīšanas ierīcēs. Piemēram, spirāles veida divmetāla termometrs var tikt izmantots gaisa kondicionēšanas termostātā, lai pielāgotu gaisa plūsmu atkarībā no vēlamās temperatūras.
Industrijas procesi: Divmetāla lentes termometri var tikt izmantoti, lai monitorētu un kontrolētu temperatūru dažādos industriālos procesos, piemēram, naftas rafinēšanā, degunsaku vulkanizēšanā, karstu solēšanā, karstu drōtu sildīšanā un citos. Piemēram, šķautnes veida divmetāla termometrs var tikt izmantots naftas dedzinātājā, lai regulētu kurināmā piegādi atkarībā no liesmas temperatūras.
Temperatūras mērīšana un norādīšana: Divmetāla lentes termometri var tikt izmantoti, lai mērītu un rādītu temperatūru dažādos medijos, piemēram, šķīdumos, gāzēs, solidos un virsgraudos. Piemēram, divmetāla lentes termometrs var tikt izmantots, lai mērītu ūdens temperatūru sildīšanas caurulei vai dzinēja virsgrauda temperatūru.
Divmetāla lentes termometri ir piemēroti šiem pielietojumiem, jo tie ir:
