Evrendeki her metalik malzemenin elektriksel özellik, mekanik özellik, manyetik özellikler, kimyasal özellikler, termal özellikler ve optik özellikler gibi kendine has özellikleri vardır. Bu makale, termal genleşme özelliğine dayalı bir bimetalik şeridi açıklamaktadır. Genellikle demir kutu, ısıtıcılar, su ısıtıcılar vb. Uygulamalarda görülür. Bimetalik şerit dönüştürülür. Termal enerji mekanik yer değiştirmeye.

Bimetalik Şerit nedir?

Tanım: Bimetalik şerit, sıcaklık değişimiyle metal hacmindeki değişim olarak tanımlanan termal genleşme prensibine göre çalışır. Bimetalik şerit, metallerin iki temel esasına göre çalışır.

İlk temel, sıcaklıktaki değişime bağlı olarak metallerin genleştiğini veya büzüldüğünü belirten termal genleşmedir.
İkinci temel, her metalin (kendi sıcaklık katsayısına sahip olan) sabit bir sıcaklıkta farklı şekilde genişlediği veya büzüldüğü sıcaklık katsayısıdır.

Bimetalik Şeridin Özellikleri

Bimetalik şeridin önemli özelliklerinden bazıları şunlardır:

Genleşme katsayısı: Şekil, alan ve hacim gibi sıcaklıklardaki değişime tepki olarak bir metalin fiziksel özelliğinde meydana gelen değişiklik olarak tanımlanır.
Elastisite modülleri: Elastik bir deformasyon bölgesindeki gerilmenin şekil değiştirmeye oranı olarak tanımlanır.
Soğutmada esnek sınır: Metalin soğumada normal durumuna döndüğü standart sınırdır. Bu özellik metalden metale değişir.
Elektriksel iletkenlik: Malzemeden geçen akım miktarı olarak tanımlanır.
Süneklik
Metalurjik yetenek.

Bimetalik Şerit Yapımı

Bimetalik şerit, genellikle çelikten (12 * 10^-6KİME^-1) ve pirinç (18.7 * 10^-6KİME^-1) veya bakır (16.6 * 10^-6KİME^-1), bu metallerin bir ucunun kaynaklanarak sabitlendiği ve diğer ucunun serbest bırakıldığı yer. Bu malzemelere sıcaklık uygularken, fiziksel durumlarını genişleyerek veya deforme ederek değiştirmeye başlayacaklardır.

İnşaat

Aşağıdaki iki durumda açıklanabilir,

Durum (i): Sıcaklık arttığında, şeridin metale doğru daha düşük bir sıcaklık katsayısı değeri ile genişlemesine izin verir, bu da aşağıdaki şekilde görülebilir.

Şerit Bir Uçta Sabit

Evler (ii): Sıcaklık düştüğünde, aşağıda gösterildiği gibi şeridin daha yüksek bir sıcaklık katsayısı değeri ile metale doğru genişlemesine izin verir.

Bimetalik Şeridin Saptırılması

Bundan anlayabiliriz ki

Sapma aralığı = kullanılan metal

Metal sapması = (şerit uzunluğu + sıcaklık değişimi) / şerit kalınlığı

Matematiksel Gösterim

'T1' ve 'T2' olmak üzere iki farklı sıcaklıkta A ve B gibi iki metal düşünün. Bimetalik şeridin eğriliğinin yarıçapı matematiksel olarak aşağıdaki denklemden belirlenebilir.

R = t {3 (1 + m)^iki+ (1 + m * n) [m^iki+ 1 / m * n]} / 6 (α ‘_KİME- α ’_B) (T_iki-T₁) (1 + m)^iki…… 1

Nerede,

R = 'T2' sıcaklığında eğrilik yarıçapı

t = (t1 + t2) = bimetalik şeridin kalınlığının toplamı

n = E_KİME/ DIR-DİR_B = iki metalin esneklik oranı

m = t1 / t2 = (Alt kalınlık - metalin genişlemesi) / (daha yüksek kalınlık - metalin genişlemesi)

a '_KİME, a ’_B = Genleşme metali A ve B'nin termal katsayısı

T₁ = başlangıç sıcaklığı

“tek fazlı veya 3 fazlı ”

T_iki = Son sıcaklık.

Düşük sıcaklık katsayısı ile metale doğru bükülen metalik şeridin denklemi şu şekilde verilmiştir:

r = 2 t / [6 * (α_KİME- α_B) (T_iki-T₁)] ……………(iki)

Pratik bir dünyada, uygulanan sıcaklık değiştiğinde metalin normal konumuna geri dönebilmesi için, metallerin esneklik modüllerinin oranı ve kalınlıkları eşit tutulmalıdır. Metalin kalınlığı t / 2 ise

[r + (t / 2)] / r = Genişletilmiş Şerit A'nın Genişletilmiş Uzunluğu / Genişletilmiş Şerit B'nin Genişletilmiş Uzunluğu

“7 segmentli ekran için doğruluk tablosu ”

= L [1 + α_KİME(T_iki-T₁)] / L [1 + α_B(T_iki-T₁)]

= t / 2 [[1 + α_B(T_iki-T₁)] / [(bir_KİME- α_B) (T_iki-T₁)]]

r = t / [2 α_KİME(T_iki-T₁)] ………… .. (3)

Yukarıdaki denklemden, metalik şeridin bir ucu sabitlendiğinde, şeridin diğer ucunun değişen sıcaklıklarda genişlediği veya daraldığı sonucuna varabiliriz. Bu tür prensip genellikle düşük hassasiyetli termometrelerde gözlemlenir.

Bimetalik Şerit Türleri

Bimetalik şeritler iki tipte mevcuttur, bunlar

Spiral Şerit Tipi

Spiral benzeri bir yapıdan oluşur ve üzerine, sıcaklığı ölçeklendirmek için kullanılan bir işaretçi tutturulmuştur. Bu yay yapısı ısıtıldığında metaller ısıl genleşme özelliği sergiler ve sıcaklıkta düşüş olduğunda deforme olur. Bu aşamada işaretçi, ölçeğin üzerindeki sıcaklığı kaydeder. Bu tür termometreler genellikle ortam sıcaklığının kaydedilmesinde kullanılır.

Spiral Şerit Tipi

Helisel Tip

İşleyişi bimetal şerit ile benzer olan sarmal benzeri bir yapıdan oluşur. Şeridin serbest ucunun bir işaretçiye bağlandığı yer. Şerit her ısıtıldığında, termal genleşme özelliği yaşar ve soğutma ile büzülür. Bu aşamada işaretçi, sıcaklık okumasını kaydeder. Genellikle bu tür termometreler endüstriyel uygulamalarda kullanılır.

Helisel Tip

Avantajlar

Aşağıdakiler bimetalik şeridin avantajlarıdır

Harici güç kaynağı gerekmez
Kullanımda basit ve sağlam
Daha az maliyet
±% 2 ile% 5 arasında doğruluk verir

Dezavantajları

Aşağıdakiler, bimetal şeritlerin dezavantajlarıdır

4000 C'ye kadar ölçebilirler
Düzenli kullanımda metal kalitesinde ölçüm sırasında hataya neden olabilecek bir değişiklik olacaktır.
Düşük sıcaklıkta, hassasiyet ve doğruluk işarete bağlı değildir.

Bimetalik Şerit Uygulamaları

Aşağıdakiler bimetalik şerit uygulamalarıdır

Saatler
Termistör
Demir kutu
Isıtma motoru
Isıtıcılar

SSS

1). Hangi cihazlar bimetal şerit kullanır?

Yangın alarmı, fanlar vb. Cihazlarda bimetalik şerit kullanılır.

2). Bimetalik bir şerit ısıtıldığında ne olur?

Bimetalik bir şerit ısıtıldığında, metaller termal katsayı özelliklerine göre genişler veya deforme olur.
Durum 1: Sıcaklığın artmasıyla birlikte şerit metale doğru genişler ve aşağıdaki şekilde görülebileceği gibi daha düşük sıcaklık katsayısı değeri ile
Durum 2: Sıcaklık düştüğünde, aşağıda gösterildiği gibi şeridin daha yüksek bir sıcaklık katsayısı değeri ile metale doğru genişlemesini sağlar.

3). Fanlarda bimetal şerit kullanılıyor mu?

Evet, fanlarda sıcaklığı mekanik deplasmana dönüştürmek için kullanılırlar.

4). Bimetalik şeritler neden bükülür?

Bimetalik şeritler, metal termal genleşme özelliğinden dolayı bükülür.

5). Termostatta pirinç ve gümüşten yapılmış bimetalik şerit kullanılabilir mi?

Hayır, pirinç ve gümüşten yapılmış bimetal şerit termostatta kullanılamaz. Isıl genleşme özelliklerinde ihmal edilebilir bir farka sahip oldukları için.

Böylece, bu tamamen bimetal şeritlere genel bakış iki temel termal genleşme ve sıcaklık katsayısı üzerinde çalışır. Genellikle bir termometre cihazı sıcaklığı ölçen. Her ikisinin birbirine kaynaklandığı ve uçlarından birinin sabitlendiği ve diğer ucunun serbest bırakıldığı iki farklı metal şeritten oluşur. Bu metaller, değişen sıcaklıklarda genişler veya deforme olur. Helisel ve spiral şeklinde iki formda mevcutturlar. Helisel bimetalik şerit termometrenin endüstriyel alanlarda, spiral bimetal termometrenin daha az hassas alanlarda kullanıldığı yerlerde. Ana avantajı, ±% 2 ile% 5 arasında bir doğruluk sağlamasıdır. İşte size bir soru, bimetalik şeridin işlevi nedir?