Jak działa termometr bimetaliczny?

Początki niektórych gałęzi nauki są prawie niemożliwe. Jak na przykład określić: kto był pierwszym astronomem lub matematykiem. Meteorologia prawdopodobnie zostanie przypisana takim obszarom ludzkiej wiedzy. Pogoda nie mogła nie zainteresować człowieka, zwłaszcza w przedpotopowych czasach, kiedy był znacznie mniej chroniony przed klęskami żywiołowymi. Jedną z podstawowych cech pogody jest temperatura.

Dlaczego mierzyć temperaturę?

Jesteśmy przyzwyczajeni do pomiaru temperatury wewnątrz i na zewnątrz mieszkania, zwykle patrzymy na termometr za oknem rano przed wyjściem z domu, dbając o to, czy nosić szalik i rękawiczki. Alkohol, rtęć, termometr bimetalowy za oknem to znany obraz większości mieszkańców. Praktycznie istnieje więcej niż jedno badanie medyczne bez pomiaru temperatury ciała.

Ale meteorolodzy nie tylko są zainteresowani wielkością temperatury powietrza w kategoriach wpływu na naszą skórę. Tworzenie się prądów powietrza, wiatrów, które kształtują pogodę kontynentów, zależy od tego, jak podgrzane są te lub inne warstwy atmosfery.

Pomiar temperatury w produkcji to zazwyczaj odrębny temat. Takie procesy jak kraking, polimeryzacja, krystalizacja i tysiące innych zjawisk chemicznych i fizycznych stosowanych w fabrykach i zakładach występują w ściśle określonej temperaturze i ciśnieniu. Czasem wymagana jest dokładność w dziesiątych częściach stopnia. W tym przypadku tradycyjne termometry, wykorzystujące efekt rozszerzania się ciał po podgrzaniu, są dość trudne do zastosowania. Jest to szczególnie ważne w przypadku pracy w bardzo niskich temperaturach, gdy większość płynów traci płynność. I tu na ratunek często przychodzi termometr bimetaliczny - TB, jak to zwykle się pisze w skróconej formie.

Jak nauczyłeś się mierzyć temperaturę?

Wynalazca termometru nie jest znany na pewno. Niektórzy badacze przypisują tę wartość wielkiemu Galileo. Urządzenie do pomiaru temperatury, stworzone przez niego, wykorzystało kompresję-ekspansję powietrza. Nawet skala urządzenia (nazywanego termosem) nie miała. Obserwując ruch granicy cieczy wypychanej przez powietrze, można było jedynie określić, czy temperatura podnosi się, czy spada. Dokładność tego urządzenia pozostała, delikatnie mówiąc, bardzo pożądana: na jego pracę znacząco wpłynęło ciśnienie atmosferyczne, a granica wody i powietrza, zarówno nasycenie powietrza parą wodną, ​​jak i rozpuszczenie powietrza w wodzie, nieustannie "zapukały" ustawienie.

Później jako płyn roboczy zaczęto stosować ciecze o znacznym współczynniku rozszerzalności cieplnej. Termometry stały się o wiele dokładniejsze, rozmiar konstrukcji spadł do akceptowalnego poziomu, a urządzenie powoli zaczęło się masować.

Rtęć, różne alkohole, a nawet nafta są używane jako płyny robocze w takich termometrach.

Inne bardziej nowoczesne i postępowe metody pomiaru temperatury są metodami opartymi na elektryczności. Wiadomo, że wszystkie materiały przewodzące prąd elektryczny zmieniają opór w zależności od temperatury. Ostrze kilku różnych metali po podgrzaniu (para termoelektryczna) wytwarza prąd elektryczny. Te i inne zjawiska fizykochemiczne stały się podstawą do pomiaru temperatury.

Produkty bimetaliczne

Termometr bimetaliczny, podobnie jak ciecz, wykorzystuje efekt rozszerzania się ciał po podgrzaniu. Tylko w jakości płynu roboczego nie są używane ciecze ani gazy, lecz stałe przedmioty.

Zastanów się nad zasadą działania. Weź dwie płytki z różnych materiałów o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej.

W temperaturze T1 rozmiary płytek będą równe. Jednak wraz ze wzrostem temperatury (do T2) jest oczywiste, że produkt, który jest wykonany z materiału o dużym współczynniku rozszerzalności, zwiększy się bardziej. Jest tak w przypadku, gdy obie płyty są samodzielne. Konieczne jest jednak połączenie tych dwóch płyt (nitowanie, lutowanie, prasowanie na gorąco itp.) W miarę zmiany obrazu.

Różne rozmiary spajanych ze sobą płytek (Δa <Δb) wymuszą zginanie całej konstrukcji. A wybrzuszenie pojawi się z boku materiału z dużym współczynnikiem rozszerzalności. Za pomocą tego prostego efektu działa termometr bimetaliczny. Wielkość zgięcia wskazuje temperaturę otoczenia. W różnych projektach różnią się tylko metody pomiaru tego zagięcia.

Korzyści

Jakie cechy odróżniają termometr bimetaliczny od innych?

- Ciecz w szklanym naczyniu jako takim jest niebezpieczna, szczególnie jeśli chodzi o rtęć, jest oczywiste, że struktura bimetaliczna nie ma tej wady.

- Ponadto, taki system nie potrzebuje termoelektrycznych termometrów do zasilania i dodatkowego wyposażenia, co czyni go bardziej mobilnym i łatwiejszym w użyciu.

- Ekspansja cieczy pod działaniem temperatury przebiega nierównomiernie, a zatem ich odczyty nie zawsze są prawidłowe, bimetaliczny termometr radialny nie ma tej wady.

Jego konstrukcja wykorzystuje płytkę skręconą w spiralę. Ze względu na dużą długość pomiaru temperatury płynu roboczego jest bardzo dokładny.

Produkty WIKA

Niemiecka firma Wika jest uznanym liderem w produkcji przyrządów do pomiaru temperatury i ciśnienia. Specjaliści firmy nie zwracali uwagi na efekt zmiany geometrii płyt bimetalicznych. Trzeba powiedzieć, że firma osiągnęła doskonałość w produkcji takich przyrządów do pomiaru temperatury. Termometr bimetaliczny Wika jest dostępny zarówno w wersjach krajowych, jak iw wersjach specjalnych. Głównymi odbiorcami produktów Wika są firmy zajmujące się sieciami ciepłowniczymi i sprzętem kotłowym.

Dzięki zastosowaniu zaawansowanych rozwiązań technicznych w produkcji, starannej selekcji najwyższej jakości materiałów, produkty Wika z powodzeniem sprzedawane są w ponad stu krajach świata.