1. Основні принципи
Основою біметалічного термометра є два з’єднаних разом металевих листа з різними коефіцієнтами теплового розширення. При зміні температури біметалічні листи зазнають деформації вигину через різний ступінь розширення або звуження двох металів. Ця деформація передається покажчику через механізм механічної передачі, вказуючи на циферблаті відповідне значення температури. Наприклад, поширеною комбінацією є латунь і інвар, причому латунь має вищий коефіцієнт теплового розширення, а інвар — нижчий. При підвищенні температури біметалева стрічка згинається в бік інвару.
2. Структурний склад
Температурний чутливий елемент: зроблений з біметалічних листів, це основний компонент термометра, відповідальний за визначення змін температури та створення деформації.
Передавальний механізм: посилює і передає легку деформацію біметалічного листа, приводячи покажчик до обертання. Зазвичай включає такі компоненти, як шатуни та шестерні.
Покажчик і циферблат: покажчик показує температуру, а циферблат позначено температурною шкалою, зазвичай у градусах Цельсія (градус) або Фаренгейта (℉).
Захисна трубка: оберніть температурний чутливий елемент, щоб забезпечити захист від зовнішніх факторів навколишнього середовища, таких як корозія та механічні пошкодження. Існують різні матеріали для захисних трубок, наприклад нержавіюча сталь, мідний сплав тощо, які можна вибрати відповідно до різних умов використання.
3. Характеристика
перевага:
Інтуїтивно зрозуміле зчитування: не потрібне додаткове допоміжне обладнання, температуру можна зчитувати безпосередньо через положення покажчика на циферблаті, що є простим і зручним.
Проста конструкція: порівняно з деякими електронними термометрами, його структура не складна, висока надійність і низькі витрати на обслуговування.
Хороші сейсмічні характеристики: механічна структура дозволяє йому стабільно працювати навіть у середовищі з вібрацією, що робить його менш чутливим до вібраційних перешкод і впливає на точність вимірювань.
Немає потреби у зовнішній енергії: він працює на основі деформації біметалічних листів, спричиненої температурою, без потреби у зовнішньому джерелі живлення чи батареї, і підходить для ситуацій, коли енергія недоступна.
Недоліки:
Обмежена точність: загальна точність знаходиться в межах ± 1% - ± 2% FS (повний діапазон), що трохи нижче, ніж у високоточних електронних термометрів, і не підходить для ситуацій, які вимагають надзвичайно високої точності вимірювання температури.
Повільна швидкість реагування: для деформації біметалічних листів потрібен певний проміжок часу, щоб реагувати на зміни температури, особливо у випадку швидких змін температури, коли швидкість оновлення їх показань є відносно низькою.
4. Класифікація
Класифікують за зовнішнім виглядом:
Осьовий тип: Покажчик розташований паралельно осьовому напрямку захисної труби, і цей тип підходить для встановлення збоку від трубопроводів або обладнання, що дозволяє легко спостерігати за температурою збоку.
Радіальний тип: Покажчик радіально перпендикулярний захисній трубі та зазвичай встановлюється у верхній або нижній частині трубопроводу. Зручно зчитувати температуру спереду.
Універсальний тип: жатка та захисна труба з’єднані універсальним шарніром, який може гнучко регулювати кут жатки відповідно до різних вимог до місця спостереження.
Класифікація за середовищем використання:
Звичайний тип: підходить для звичайних промислових і цивільних середовищ без суворих вимог до умов навколишнього середовища, таких як температура та вологість.
Антикорозійний тип: спеціальні антикорозійні матеріали використовуються для виготовлення захисних труб і пов’язаних компонентів, які можна використовувати в середовищах з корозійними газами або рідинами, наприклад для вимірювання деяких корозійних середовищ у хімічному виробництві.
Вибухозахищений тип: відповідає відповідним стандартам вибухозахищеності, має вибухозахищену конструкцію та електричні характеристики та може використовуватися в небезпечних зонах із легкозаймистими та вибухонебезпечними газами або пилом, наприклад у небезпечних зонах у таких галузях промисловості, як нафтохімія та вугільні шахти.
5. Поля застосування
Промислове виробництво: використовується для вимірювання температури в різних технологічних галузях, таких як хімічна, нафтопереробна, енергетична, сталеливарна тощо, наприклад для моніторингу температури обладнання, такого як реакційні ємності, трубопроводи, теплообмінники тощо, щоб гарантувати, що виробничий процес є проводиться у відповідному діапазоні температур. Наприклад, у посудинах для хімічних реакцій біметалічні термометри відстежують температуру реакції в режимі реального часу, щоб запобігти впливу надмірної або недостатньої температури на ефект реакції та навіть спричинити нещасні випадки.
ОВК: У системах опалення, вентиляції та кондиціонування повітря будинків він використовується для вимірювання температури середовищ, таких як повітря та вода, допомагає регулювати роботу системи та досягти комфортного середовища в приміщенні. Наприклад, встановлення біметалічного термометра у повітропровід системи кондиціонування повітря може регулювати потужність охолодження або обігріву кондиціонера відповідно до температури.
Сільське господарство: моніторинг внутрішньої температури в теплицях, щоб забезпечити відповідне температурне середовище для росту культур. За показаннями біметалічного термометра персонал може своєчасно налаштувати вентиляцію, опалення чи охолодження обладнання.
Повсякденне життя: деякі побутові прилади, такі як духовки та водонагрівачі, також використовують біметалічні термометри для контролю температури, забезпечуючи нормальне використання та безпеку продуктів. Наприклад, біметалічний термометр в духовці може контролювати роботу нагрівальних елементів для підтримки температури всередині духовки в заданому діапазоні, забезпечуючи ефективність випікання їжі.
