نحوه کار دماسنج های دوفلزی

نحوه کار دماسنج بی متال

دماسنج بی متال دستگاه اندازه گیری دما است. با استفاده از یک نوار بی متال ، دمای رسانه را به جابجایی مکانیکی تبدیل می کند. نوار بی متال شامل دو فلز مختلف با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت است. دماسنج های بی متال در دستگاههای مسکونی مانند تهویه مطبوع ، اجاق گازها و دستگاههای صنعتی مانند بخاری ، سیم گرم ، پالایشگاه و … استفاده می شوند. آن ها یک روش ساده ، با دوام و مقرون به صرفه برای اندازه گیری دما هستند.

انتخاب دماسنج بی متال ما را در اینجا مشاهده کنید!

ساخت و طراحی

دماسنج بی متال با استفاده از دو ویژگی اساسی فلز کار می کند:1- خاصیت انبساط حرارتی فلز 2- ضریب انبساط حرارتی فلزات مختلف برای یک دما متفاوت است.

جزء اصلی دماسنج بی متال، نوار بی متال است. نوار بی متال از دو نوار نازک از فلزات مختلف تشکیل شده است که هر یک ضرایب انبساط حرارتی متفاوتی دارند. انبساط گرمایی خاصیت فلز برای تغییر شکل یا حجم آن با تغییر دما است. نوارهای فلزی در طول آنها با هم آمیختن یا پرچ شدن به هم متصل می شوند. نوارها از یک انتها ثابت شده و از انتهای دیگر حرکت می کنند.دو فلز مورد استفاده به طور معمول فولاد و مس هستند ، اما از فولاد و برنج نیز می توان استفاده کرد. از آنجا که انبساط حرارتی آنها متفاوت است ، طول این فلزات برای دمای یکسان با سرعتهای مختلف تغییر می کند. به دلیل این خاصیت ، وقتی دما تغییر می کند ، نوار فلزی در یک طرف منبسط می شود و در طرف دیگر گسترش نمی یابد ، که باعث ایجاد اثر خمشی می شود. این را می توان در شکل 2 مشاهده کرد.هنگامی که دما افزایش می یابد ، نوار در جهت فلز با ضریب دمای پایین تر می چرخد. با کاهش دما ، نوار در جهت فلز با ضریب دمای بالاتر خم می شود. انحراف نوار تغییر دما را نشان می دهد. این حرکت خمشی به صفحه شماره گیری دماسنج متصل می شود و از این طریق دمای رسانه را خارج می کند. کالیبراسیون گام مهمی برای اطمینان از قرائت صحیح دما است.

شکل 2: نوار بی متال: انتهای ثابت (A) ، انتهای آزاد (B) ، انحراف (C) ، نوار بی متال (D)

مزایا و معایب دماسنج های بی متال

مزایای دماسنج های بی متال

1. طراحی ساده و محکم
2. کمتر از دماسنج های دیگر
3. آن ها کاملاً مکانیکی هستند و برای کار کردن به منبع انرژی احتیاج ندارند.
4. نصب و نگهداری آسان
5. پاسخ تقریباً خطی به تغییر دما
6. مناسب برای دامنه های وسیع دما

معایب دماسنج های بی متال

1. به آن ها توصیه نمی شود که در دمای بسیار بالا استفاده کنند.
2. ممکن است به کالیبراسیون مکرر نیاز داشته باشند.
3. ممکن است برای دمای پایین قرائت دقیق نداشته باشد.
4. اگر به طور تقریبی عمل شود کالیبراسیون مختل می شود.

انواع دماسنج بی متال

دو دماسنج بی متال وجود دارد ، دماسنج بی متال نوار مارپیچ و دماسنج بی متال نوار مارپیچی. از نوارهای مارپیچ و مارپیچ برای نگه داشتن اندازه دماسنج در حد قابل کنترل استفاده می شود.

دماسنج بی متال نوار مارپیچ:

همانطور که از نامش پیداست ، برای اندازه گیری دما در این نوع دماسنج از یک نوار بی متال به شکل مارپیچ استفاده می شود. اشاره گر از طریق شافت در انتهای آزاد نوار متصل می شود. این نوار به صورت مارپیچ داخل ساقه پیچیده می شود ، همانطور که در شکل 3 نشان داده شده است. با افزایش دما ، نوار مارپیچ تغییر دما را احساس می کند. فلز نوار با ضریب انبساط حرارتی بالاتر منبسط شده و در امتداد ساقه می پیچد و شافت را می چرخاند. این چرخش باعث می شود که نشانگر موقعیت خود را در صفحه شماره گیری کند که نشان دهنده دمای رسانه است. با کاهش دما ، فلز با ضریب انبساط حرارتی کمتری منقبض شده و شافت را می چرخاند. سپس نشانگر دمای پایین صفحه را می خواند.این موارد بیشتر برای کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند ، زیرا می توانند در داخل ترمول قرار بگیرند که در محیط دما و فشار بالا کار می کند. همچنین می توانید جهت کسب اطلاعات بیشتر مقاله مربوط به ترانسمیتر دما را مطالعه بفرمایید.

شکل 3: دماسنج بی متال نوار مارپیچ: مارپیچ بی متال (A) ، لامپ (B) ، اشاره گر (C) ، مقیاس دما (D)

دماسنج بی متال نوار مارپیچی

برای اندازه گیری دما در دماسنج نوار مارپیچی بی متال از نواری به شکل مارپیچ استفاده می شود ، همانطور که در شکل 4 دیده می شود. با افزایش دما ، دو نوار فلزی به طور متفاوتی منبسط می شوند. این یک اثر خمشی ایجاد می کند و نوار سیم پیچ می شود به گونه ای که فلز با ضریب حرارتی بالاتر ، طرف خارجی قوس را تشکیل می دهد. با کاهش دما ، فلز با ضریب حرارتی پایین لایه داخلی قوس را تشکیل می دهد. نشانگر و صفحه متصل به مارپیچ این تغییر شکل را نشان می دهد که دمای رسانه را نشان می دهد.اینها بیشتر برای ترموستات یا اندازه گیری دمای محیط استفاده می شوند ، زیرا به تغییر دما پایین حساس هستند.

شکل 4: دماسنج بی متال نوار مارپیچی: نوار بی متال (A) ، انتهای ثابت (B)

معیارهای انتخاب

در هنگام انتخاب دماسنج بی متال برای برنامه خود باید معیارهای انتخاب زیر را در نظر بگیرید:

• دامنه دما

دماسنج بی متال باید در دمای حد بالا و پایین باشد. به دلیل درجه حرارت شدید ، فلزات ممکن است به حد انبساط خود برسند و از بین نرود و باعث آسیب دائمی دماسنج شود.

• ساقه

طول و قطر ساقه برای دماسنج ساقه ای بی متال باید طبق نیاز برنامه تعیین شود. این ممکن است نیاز به تعیین طول یا عمق غوطه وری مخزن محل استفاده از دماسنج داشته باشد.

• ترموول

ترموول یک لوله لوله استوانه ای است که از سنسورهای دما نصب شده در کاربردهای صنعتی محافظت می کند. این به عنوان یک مانع برای محافظت از دماسنج گران قیمت در برابر آسیب احتمالی مایع فرآیند عمل می کند. ترموول ها باید در مواردی استفاده شوند که ساقه در معرض دما ، فشار ، سرعت زیاد یا مایع از نوع خورنده باشد. با نصب یک ترموول ، دماسنج ها را می توان به راحتی جدا کرد و بدون توقف روند ، آن ها را تعویض کرد. از آنجا که ترموول از دماسنج محافظت می کند ، ماندگاری آن بیشتر می شود و باعث کاهش هزینه های نگهداری و تعویض می شود.

• نوع دماسنج

دماسنج بی متال می تواند نوار مارپیچ یا نوار مارپیچی داشته باشد. دماسنج نوار مارپیچ برای کاربردهای صنعتی مانند پالایشگاه ها ، مشعل های روغن و غیره ترجیح داده می شود. نوارهای بی متال به صورت مارپیچ داخل ساقه پیچ می شوند و می توانند توسط ترموول ها پشتیبانی شوند تا با درجه حرارت و فشار شدید کار کنند. دماسنج های نواری مارپیچی در ترموستات ها برای حساسیت به تغییرات دمای پایین استفاده می شوند.

کالیبراسیون دماسنج بی متال

دقیق ترین روش برای کالیبراسیون دماسنج بی متال ، روش نقطه یخ است. برای کالیبره کردن دماسنج بی متال با استفاده از این روش ، یک لیوان را کاملاً پر از یخ کنید ، آب سرد اضافه کنید و بگذارید 4 تا 5 دقیقه بماند. سپس ، ساقه دماسنج را درون آب یخ قرار دهید. اطمینان حاصل کنید که ساقه به پایین و یا طرف لیوان برخورد نکرده است. بگذارید تا وقتی حرکت کند که شماره گیری متوقف شود. اگر دماسنج دقیق باشد ، باید دمای آن 0 درجه سانتی گراد یا 32 درجه فارنهایت باشد. در غیر این صورت ، مهره واقع در زیر صفحه را بچرخانید تا 0 درجه سانتیگراد بخورد. برای اطمینان از دقت ، فواصل منظم را بررسی کنید. بسته به نیاز برنامه شما ، یک فرآیند کالیبراسیون دماسنج هفتگی یا ماهانه باید انجام شود.

برنامه های کاربردی

1. کولر گازی
2. ترموستات
3. دستگاه های کنترل
4. بخاری
5. کوره ها
6. سیم های داغ
7. پالایشگاه ها
8. مشعل های روغن