1. Principis bàsics
El termòmetre bimetàl·lic es basa en dues làmines metàl·liques amb diferents coeficients d'expansió tèrmica unides entre si. Quan la temperatura canvia, les làmines bimetàl·liques patiran una deformació per flexió a causa dels diferents graus d'expansió o contracció dels dos metalls. Aquesta deformació es transmet al punter mitjançant un mecanisme de transmissió mecànica, que indica el valor de temperatura corresponent al dial. Per exemple, una combinació habitual és el llautó i l'Invar, amb el llautó amb un coeficient d'expansió tèrmica més alt i l'Invar amb un coeficient d'expansió tèrmica més baix. A mesura que augmenta la temperatura, la banda bimetàl·lica es doblega cap al costat Invar.
2. Composició estructural
Element sensor de temperatura: fet de làmines bimetàl·liques, és el component central del termòmetre, responsable de detectar els canvis de temperatura i generar deformacions.
Mecanisme de transmissió: amplifica i transmet la lleu deformació de la làmina bimetàl·lica, fent girar el punter. Generalment inclou components com ara bielles i engranatges.
Punter i dial: el punter indica la lectura de la temperatura i el dial està marcat amb una escala de temperatura, normalment en graus Celsius (graus) o Fahrenheit (℉).
Tub protector: emboliqui l'element sensor de temperatura per proporcionar protecció contra factors ambientals externs, com ara corrosió i danys mecànics. Hi ha diversos materials per a tubs de protecció, com ara acer inoxidable, aliatge de coure, etc., que es poden seleccionar segons els diferents entorns d'ús.
3. Característiques
avantatge:
Lectura intuïtiva: no es requereix cap equip auxiliar addicional i la temperatura es pot llegir directament a través de la posició del punter al dial, que és senzill i convenient.
Estructura simple: en comparació amb alguns termòmetres electrònics, la seva estructura no és complexa, alta fiabilitat i baixos costos de manteniment.
Bon rendiment sísmic: l'estructura mecànica li permet treballar de manera estable fins i tot en entorns amb vibracions, el que el fa menys susceptible a la interferència de vibracions i afecta la precisió de la mesura.
Sense necessitat d'energia externa: funciona basant-se en la deformació de les làmines bimetàl·liques causada per la temperatura, sense necessitat d'una font d'alimentació externa o bateria, i és adequat per a situacions on l'energia no és fàcilment accessible.
Inconvenients:
Precisió limitada: la precisió general es troba entre ± 1% - ± 2% FS (interval complet), que és lleugerament inferior als termòmetres electrònics d'alta precisió i no és adequat per a situacions que requereixen una precisió de temperatura extremadament alta.
Velocitat de resposta lenta: la deformació de les làmines bimetàl·liques requereix una certa quantitat de temps per respondre als canvis de temperatura, especialment en el cas de canvis ràpids de temperatura, on la velocitat d'actualització de les seves lectures és relativament lenta.
4. Classificació
Classificat per aspecte:
Tipus axial: el punter és paral·lel a la direcció axial del tub protector, i aquest tipus és adequat per a la instal·lació al costat de canonades o equips, de manera que és fàcil observar la temperatura des del costat.
Tipus radial: el punter és radialment perpendicular al tub protector i s'instal·la habitualment a la part superior o inferior de la canonada. És convenient llegir la temperatura des del davant.
Tipus universal: la capçalera i el tub protector estan connectats per una junta universal, que pot ajustar de manera flexible l'angle de la capçalera per satisfer els diferents requisits de posició d'observació.
Classificat per entorn d'ús:
Tipus ordinari: adequat per a entorns industrials i civils generals, sense requisits estrictes per a condicions ambientals com ara temperatura i humitat.
Tipus anticorrosió: s'utilitzen materials anticorrosió especials per fabricar canonades protectores i components relacionats, que es poden utilitzar en ambients amb gasos o líquids corrosius, com ara mesurar alguns medis corrosius en la producció química.
Tipus a prova d'explosió: compleix amb les normes rellevants a prova d'explosió, té una estructura a prova d'explosió i un rendiment elèctric i es pot utilitzar en zones perilloses amb gasos o pols inflamables i explosius, com ara zones perilloses en indústries com ara petroquímiques i mines de carbó.
5. Camps d'aplicació
Producció industrial: s'utilitza per mesurar la temperatura en diverses indústries de processos com ara la química, la refinació, l'energia, l'acer, etc., com ara el control de la temperatura d'equips com ara recipients de reacció, canonades, intercanviadors de calor, etc., per garantir que el procés de producció sigui realitzat dins del rang de temperatura adequat. Per exemple, als recipients de reacció química, els termòmetres bimetàl·lics controlen la temperatura de reacció en temps real per evitar que una temperatura excessiva o insuficient afecti l'efecte de la reacció i fins i tot provoqui accidents de seguretat.
HVAC: en els sistemes de calefacció, ventilació i aire condicionat dels edificis, s'utilitza per mesurar la temperatura de mitjans com l'aire i l'aigua, ajudar a regular el funcionament del sistema i aconseguir un ambient interior còmode. Per exemple, instal·lar un termòmetre bimetàl·lic al conducte d'aire d'un sistema d'aire condicionat pot ajustar la potència de refrigeració o calefacció de l'aire condicionat segons la temperatura.
Agricultura: Control de la temperatura interior als hivernacles per proporcionar un ambient de temperatura adequat per al creixement dels cultius. El personal pot ajustar els equips de ventilació, calefacció o refrigeració de manera oportuna en funció de les lectures del termòmetre bimetàl·lic.
Vida quotidiana: alguns electrodomèstics com forns i escalfadors d'aigua també utilitzen termòmetres bimetàl·lics per controlar la temperatura, garantint l'ús normal i la seguretat dels productes. Per exemple, un termòmetre bimetàl·lic en un forn pot controlar el funcionament dels elements de calefacció per mantenir la temperatura dins del forn dins d'un rang establert, assegurant l'eficàcia de la cocció dels aliments.
