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針對雙金屬溫度計的定義、運作理念、構造以及好處和3個缺點重點解說

來源:發表時間:2019-02-23

雙金屬溫度計定義

      定義:雙金屬溫度計使用雙金屬條,將溫度轉換為機械位移。雙金屬溫度計的加工取決于金屬的熱膨脹性質。熱膨脹是金屬的趨勢,其中金屬的體積隨溫度的變化而變化。每種金屬都有不同的溫度系數。溫度系數表示金屬物理尺寸的變化與引起金屬物理尺寸的溫度之間的關系。金屬的膨脹或收縮取決于溫度系數,即,在相同溫度下,金屬在物理尺寸上具有不同的變化。下面上海自動化儀表三廠的小編將針對雙金屬溫度計的定義、運作理念、構造以及好處和3個缺點重點解說。

雙金屬溫度計的運作理念

雙金屬溫度計的工作原理取決于金屬的兩個基本特性。

      1、金屬具有熱膨脹性質,即金屬隨溫度膨脹和收縮。

      2、所有金屬的溫度系數都不相同。在相同溫度下,金屬的膨脹或收縮是不同的。

雙金屬溫度計的構造

      雙金屬溫度計通過將兩個不同金屬的薄條粘合在一起而構成。在焊接的幫助下,金屬在一端連接在一起。保持鍵合使得兩種金屬之間不存在相對運動。金屬的物理尺寸隨溫度的變化而變化。由于上海自動化儀表三廠的雙金屬溫度計帶由不同的金屬構成。因此,金屬的長度以不同的速率變化。當溫度升高時,帶材向具有低溫系數的金屬彎曲。并且當溫度降低時,條帶朝向具有高溫系數的金屬彎曲。

      下圖顯示了直懸臂梁形式的雙金屬條。條帶固定在一端并在另一端偏轉。

      雙金屬條的偏轉范圍取決于用于建筑的金屬類型。金屬的偏轉與條帶的長度和溫度的變化成正比,并且與條帶的厚度成反比。

      讓我們在數學公式的幫助下理解這一點。考慮雙金屬條由兩種不同的金屬制成,即金屬A和金屬B.兩種金屬都具有不同的溫度系數。T 2 -T 1表示溫度的變化,這導致弦的膨脹。

      其中,t - 條帶的總厚度

      n - 彈性模量的比率= E B / E A

      m - 厚度

      T 2 - T 1的比率- 溫度變化

      t A,t B - 金屬的厚度A和B.金屬

      α 甲,α 乙 -金屬A和B的熱膨脹系數

      膨脹導致條帶以均勻的圓弧移動。臂的半徑由下面的公式給出。

      上面的等式表明,當溫度降低時,帶材向具有低溫系數(當溫度升高時)的金屬彎曲時會發生反轉。對于實際應用,條帶由金屬制成,其彈性和厚度模量相同。彈性模量顯示材料在去除力或載荷后恢復其原始位置或形狀的能力。考慮條帶固定在一端并在另一端自由移動。當條帶周圍的溫度變化時,條帶朝向圓弧彎曲。考慮條帶由厚度為t / 2的金屬制成。

因此,

      如果其中一種金屬具有非常小的溫度系數,則

      上述等式表明,如果金屬的一端固定,則金屬自由端的偏轉顯示出溫度的變化。由于低靈敏度和小偏轉,該溫度計不用于工業應用。溫度計的靈敏度隨著條帶長度的增加而增加。

      雙金屬溫度計主要用于工業應用。在這個溫度計中,螺旋形條帶用于測量溫度。溫度計帶的自由端連接到指針。溫度計帶的偏轉表明溫度的變化。

雙金屬溫度計好處

      溫度計結構簡單,堅固且價格低廉。

雙金屬溫度計缺點

      1、在測量低溫時,溫度計的結果不太準確。

      2、雙金屬溫度計的應用

      3、雙金屬溫度計用于家用設備,如烤箱,空調,以及工業設備,如煉油廠,熱線,加熱器,回火罐等,用于測量溫度。


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