Kipengele cha Mzunguko wa Mwili wa Vifaa: Jinsi Inafanya Kazi na Matumizi Yake
Nini ni Bimetallic Strip Thermometer?
Bimetallic strip thermometer ni kifaa kilicho tumia mfano wa tofauti ya ukuaji wa joto wa viwango mbalimbali kwa ajili ya kupimia joto. Ina viwango viwili (kama vile chuma na brass) vya ukooaji tofauti wa joto, vilivyovunjiwa kwa undani wao. Wakati bimetallic strip unajihisi moto au upungufu, unageuka au kukata kutokana na ukooaji tofauti au kupungua kwa viwango viwili. Uwezo wa kuageuka au kukata unaelekea moja kwa moja kwa mabadiliko ya joto na inaweza onyesha kwa nyuzi juu scale yenye kuthibitisha.
Bimetallic strip thermometers zinatumika sana katika sekta mbalimbali na matumizi kutokana na urahisi, ustawi, na gharama chache. Zinaweza kupima majoto kutoka chini ya -100 °C hadi zaidi ya 500 °C, kulingana na viwango na mienendo ya bimetallic strip. Ni kifaa kamili ambacho hakikhitaji sahani yoyote ya nishati au circuit ya umeme.
Jinsi Bimetallic Strip Thermometer Inafanya Kazi?
Mfano na sifa ya bimetallic strip thermometer yameonyeshwa chini. Bimetallic strip ina viwango viwili vya ukooaji tofauti wa joto, kama vile chuma na brass. Viwango vya chuma vina ukooaji tofauti wa joto chache kuliko viwango vya brass, ambayo ina maana ya kwamba viwango vya chuma vinakua au kupungua chache kuliko viwango vya brass kwa mabadiliko sawa ya joto.
Figure: Mfano na sifa ya bimetallic strip
Wakati bimetallic strip unajihisi moto, viwango vya brass vinakua zaidi kuliko viwango vya chuma, kusababisha bimetallic strip kukua na viwango vya brass kwenye upande wa nje wa mwiko. Vipaka, wakati bimetallic strip unapungua joto, viwango vya brass vinapungua zaidi kuliko viwango vya chuma, kusababisha bimetallic strip kukua na viwango vya brass kwenye upande wa ndani wa mwiko.
Kukua au kukata kwa bimetallic strip linaweza kutumiwa kusogeza nyuzi iliyofunga moja kwa moja kwenye upande wa bimetallic strip, ambayo inaelezea joto kwenye scale yenye kuthibitisha. Pia, kukua au kukata kwa bimetallic strip linaweza kutumiwa kufungua au kufunga contact ya umeme, ambayo inaweza kusababisha mifumo ya kudhibiti joto au kifaa cha usalama.
Aina za Bimetallic Strip Thermometer
Kuna aina mbili za bimetallic strip thermometers zinazopatikana katika soko: aina ya spiral na aina ya helical. Aina zote zinatumia bimetallic strip uliofungwa ili kuongeza uwakini na ukooaji wa kifaa.
Spiral Type Bimetallic Thermometer
Spiral-type bimetallic thermometer unatumia bimetallic strip uliofungwa kwenye spiral safi. Upande wa ndani wa spiral unafungwa kwenye housing, na upande wa nje unafungwa kwenye nyuzi. Kama ilivyoelezwa chini, wakati joto linaruka au linapungua, spiral hutwaa zaidi au chache, kusababisha nyuzi kusogeza kwenye scale yenye duara.
Figure: Bimetal thermometer (spiral type)
Spiral-type bimetallic thermometer ni rahisi na chache kutengeneza na kutumia. Lakini, ina baadhi ya masharti, kama:
Dial na sensor hawana utambulisho wao, ambayo inamaanisha kuwa kifaa kijumla kinapaswa kuonekana katika medium ambayo joto lake linapatikana.
Uwakini na uwiano wa kifaa unategemea ubora na uniformity ya bimetallic strip na bonding yake.
Kifaa kingeweza kuharibiwa na shoga au vibianzi ambavyo vinaweza kusababisha makosa au haribifu.
Helical Type Bimetallic Thermometer
Helical-type bimetallic thermometer unatumia bimetallic strip uliofungwa kwenye helical coil, kama spring. Upande wa chini wa coil unafungwa kwenye shaft, na upande wa juu unafungwa kwenye kituo cha kuhamia. Kama ilivyoelezwa chini, wakati joto linaruka au linapungua, coil huanza kuongezeka au kupungua axially, kusababisha shaft kuruka. Rukoza wa shaft unaweza kutumika kusogeza nyuzi kwa njia ya gear-lever, ambayo inaelezea joto kwenye scale yenye mstari.
Figure: Bimetal thermometer (helical type)
Helical-type bimetallic thermometer ana faida kadhaa kumpanda spiral type, kama:
Dial na sensor wanaweza kutengenezwa kwenye capillary tube flexible, ambayo inayawezesha kifaa kupima joto katika eneo la mbali au lisilo na upatikanaji.
Uwakini na uwiano wa kifaa ni zaidi kuliko aina ya spiral kutokana na displacement mkubwa na leverage ya helical coil.
Kifaa kingeweza kuharibiwa chache na shoga au vibianzi ambavyo vinaweza kusababisha spiral.
Matumizi ya Bimetallic Strip Thermometers
Bimetallic strip thermometers yanatumika sana katika sekta mbalimbali na industries, kama:
Vifaa vya kudhibiti joto: Bimetallic strip thermometers zinaweza kutumiwa kutoa au kutokuta cooling au heating system wakati joto kireje value iliyothibitishwa. Kwa mfano, bimetallic strip inaweza kutumiwa kutoa electric kettle wakati maji yanapoka au kutokuta fan wakati joto la chumba linachukua sana.
Air conditioning na refrigeration: Bimetallic strip thermometers zinaweza kutumiwa kupima na kudhibiti joto katika air ducts, refrigerators, freezers, na vifaa vingine vya cooling au heating. Kwa mfano, spiral-type bimetallic thermometer inaweza kutumiwa kwenye air conditioning thermostat kusogeza airflow kulingana na temperature desired.
Industrial processes: Bimetallic strip thermometers zinaweza kutumiwa kujitambua na kudhibiti joto katika industrial processes mbalimbali, kama vile oil refining, tire vulcanizing, hot soldering, hot wire heating, na wengine. Kwa mfano, helical-type bimetallic thermometer inaweza kutumiwa kwenye oil burner kudhibiti fuel supply kulingana na joto la flame.
Pimia na elezea joto: Bimetallic strip thermometers zinaweza kutumiwa kupima na kuonyesha joto la media mbalimbali, kama vile maji, gases, solids, na surfaces. Kwa mfano, bimetallic strip thermometer inaweza kutumiwa kupima joto la maji kwenye heating pipe au joto la surface ya engine.
Bimetallic strip thermometers zinawaaminika kwa matumizi haya kwa sababu:
Rahisi na chache: Bimetallic strip thermometers na structure na design rahisi ambayo rahisi kutengeneza na kutumia. Hawatakiki sahani yoyote ya nishati au circuit ya umeme, ambayo huchanganuli gharama na huduma ya kifaa.
Stable na imara: Bimetallic strip thermometers zinazozotumiwa metallic materials ambazo zinaweza kuzuia corrosion, wear, na shock. Zinaweza kushikamana na majoto magumu na pressure bila kusisimua accuracy au functionality yao.
Mechanical na analog: Bimetallic strip thermometers ni vifaa mechanical ambavyo vinatoa analog output ambayo ni sawa na mabadiliko ya joto. Hayahitaji calibration au adjustment, na hayawezi kutatuliwa na electromagnetic interference au noise.
