Биметаллические термометры: принципы работы и применение

Биметаллические термометры — это проверенные приборы для измерения температуры в широком спектре промышленных применений, сочетающие в себе низкую стоимость и низкие эксплуатационные расходы, а также простоту установки, использования и калибровки.

 

Иногда технология измерения настолько проста, но эффективна, что становится – и остается – стандартом на протяжении десятилетий. Так обстоит дело с биметаллический термометр (также называемый биметаллическим термометром), запатентованный в конце 1800-х годов.

 

Принцип действия биметаллических термометров

Как следует из названия, работа биметаллических термометров основана на том факте, что разные металлы имеют разные коэффициенты теплового расширения.

 

Тепловое расширение — это физическое явление, при котором металл меняет свои размеры (длину, площадь или объем) в ответ на изменения температуры; это происходит потому, что повышение температуры передает тепловую энергию частицам металла, заставляя их вибрировать с большей интенсивностью. В результате среднее расстояние между частицами увеличивается, что приводит к физическому расширению материала; аналогично понижение температуры приводит к сжатию материала. Таким образом, этот процесс обратим, а это означает, что металл может вернуться к своим первоначальным размерам, если температура вернется к исходному значению.

 

Изменение размеров из-за температуры зависит от различных факторов, в том числе от типа металла и его коэффициента теплового расширения - числовой меры, указывающей, насколько расширяется конкретный металл на каждый градус повышения температуры; например, при одинаковой разнице температур и исходной длине алюминий расширяется вдвое больше, чем железо.

 

Это явление реализовано в биметаллической полосе, состоящей из двух полосок разных металлов, сваренных между собой: один конец полосы закреплен, а другой конец свободен. При комнатной температуре оба металла имеют одинаковую длину, но при нагревании полосы алюминий удлиняется больше, чем железо, в результате чего полоса изгибается.

 

В общем, материал удлиняется при нагревании и сжимается при охлаждении: поведение примерно симметрично.

 

Биметаллическая полоса очень чувствительна к изменениям температуры; таким образом, можно сконструировать термометр, используя разницу в расширении двух металлов.

 

В биметаллических термометрах две металлические полосы, обычно сталь и медь или сталь и латунь, в зависимости от диапазона измерения, сварены или соединены вместе, образуя спираль или винтовую катушку, которая помещается внутри колбы термометра. Один конец прикреплен к кончику лампочки, а другой конец соединен с указателем, позволяя игле двигаться. При повышении температуры спираль деформируется, и указатель перемещается по градуированной шкале; при понижении температуры спираль возвращается в исходное состояние, возвращая указатель в исходное положение.

 

Использование биметаллических термометров

Биметаллические термометры используются в самых разных перерабатывающих отраслях, обеспечивая надежные и недорогие показания температуры на месте для применения в:

Нефти и газа

Химическая и нефтехимическая

Продукты питания и напитки, такие как печи, котлы и технологические линии.

Фармацевтика и биотехнология

Очистка воды и сточных вод

Основные материалы, такие как целлюлоза и бумага.

 

Универсальность и простота эксплуатации этих инструментов также делают их идеальными для:

Отопление, вентиляция и обработка воздуха, включая резервуары для горячей воды и солнечные тепловые системы.

Промышленное охлаждение

Машиностроение

Тестирование и лаборатории

 

При использовании в условиях высокого давления или агрессивных сред поместите биметаллический стержень термометра в защитную гильзу. Защитная гильза также позволяет легко заменить термометр без опорожнения контура отопления. В ситуациях со значительной вибрацией заполнение корпуса жидкостью и демпфирующие втулки значительно минимизируют колебания указателя.

 

Ma anshan Exact Instrument Co., Ltd. является международной производство биметаллических термометровр. Наша компания в основном занимается проектированием, производством и продажей инструментов, инструментальных труб и клапанов и другой сопутствующей продукции.