Сваки метални материјал у универзуму има своја својства попут електричних својстава, механичких својстава, магнетних својстава, хемијских својстава, топлотних својстава и оптичких својстава. Овај чланак објашњава биметалну траку која се заснива на својству топлотног ширења. Обично се примећује у применама попут гвоздене кутије, грејача, котлића итд. Биметална трака се претвара топлотна енергија у механичко померање.

Шта је биметална трака?

Дефиниција: Биметална трака ради на принципу топлотног ширења, који се дефинише као промена запремине метала са променом температуре. Биметална трака делује на две основне основе метала.

Први темељ је термичка експанзија, која каже да се метали шире или скупљају на основу температурних промена
Други темељ је температурни коефицијент, где се сваки метал (који има свој температурни коефицијент) шири или другачије скупља на константној температури.

Особине биметалне траке

Нека од важних својстава биметалне траке су

Коефицијент ширења: Дефинисан је као промена физичког својства метала као одговор на промену температура попут облика, површине и запремине.
Модули еластичности: Дефинисан је као однос напрезања и напрезања у подручју еластичне деформације.
Еластично ограничење хлађења: То је стандардно ограничење при којем се метал хлађењем враћа у нормално стање. Ово својство варира од метала до метала.
Електрична проводљивост: Дефинисана је као количина струје која пролази кроз материјал.
Дуктилност
Металуршка способност.

Изградња биметалне траке

Биметална трака настаје везивањем две различите танке траке метала, обично челика (12 * 10^-6ДО^-1) и месинг (18,7 * 10^-6ДО^-1), или бакар (16,6 * 10^-6ДО^-1), где је један крај ових метала причвршћен заваривањем, а други крај је слободан. Када примењују температуру на ове материјале, тада ће почети да мењају своје физичко стање или ширењем или деформисањем.

Конструкција

То се може објаснити у следећа два случаја,

Случај (и): Када се температура повећава, омогућава траци да се шири према металу са нижом вредношћу коефицијента температуре, што се може уочити на доњој слици.

Трака фиксирана на једном крају

Куће (ии): Када се температура смањи, омогућава траци да се шири према металу са већом вредношћу коефицијента температуре, као што је приказано доле.

Прогиб биметалне траке

Из овога можемо разумети да

Опсег отклона = коришћени метал

Прогиб метала = (дужина траке + варијација температуре) / дебљина траке

Математички приказ

Размотрите два метала попут А и Б на две различите температуре „Т1“ и „Т2“. Радијус кривине биметалне траке може се математички одредити из доленаведене једначине.

“2 до 4 декодер са омогућавањем табеле истинитости ”

Р = т {3 (1 + м)^два+ (1 + м * н) [м^два+ 1 / м * н]} / 6 (α ‘_ДО- α ‘_Б.) (Т._два-Т₁) (1 + м)^два…… 1

Где,

Р = радијус закривљености на температури „Т2“

т = (т1 + т2) = збир дебљине биметалне траке

н = Е._ДО/ ИС_Б. = однос еластичности два метала

м = т1 / т2 = (Доња дебљина - ширење метала) / (већа дебљина - ширење метала)

а '_ДО, а ’_Б. = Термички коефицијент експанзије метала А и Б

Т.₁ = почетна температура

Т._два = Завршна температура.

Једначина за металну траку која се савија према металу са коефицијентом ниске температуре дата је као

р = 2 т / [6 * (α_ДО- α_Б.) (Т._два-Т₁)] ……………(два)

У практичном свету, однос модула еластичности метала и њихове дебљине мора се одржавати једнаким, тако да се метал враћа у свој нормалан положај када се промењена температура промени. Ако је дебљина метала т / 2 тада

[р + (т / 2)] / р = Проширена дужина проширене траке А / Проширена дужина проширене траке Б

= Л [1 + α_ДО(Т._два-Т₁)] / Л [1 + α_Б.(Т._два-Т₁)]]

= т / 2 [[1 + а_Б.(Т._два-Т₁)] / [(а_ДО- α_Б.) (Т._два-Т₁)]]

р = т / [2 α_ДО(Т._два-Т₁)] ………… .. (3)

Из горње једначине можемо закључити да ако је један крај металне траке фиксиран, други крај траке се шири или скупља на различитим температурама. Овакав принцип се обично примећује код термометра са ниском осетљивошћу.

Врсте биметалних трака

Биметалне траке су доступне у две врсте

Тип спиралне траке

Састоји се од спиралне структуре и на њу је причвршћен показивач који служи за скалирање температуре. Када се ова опружна структура загреје, тада метали показују својство топлотног ширења и она се деформише када падне температура. У овој фази показивач бележи температуру на скали. Ове врсте термометра обично се користе за бележење температуре околине.

Тип спиралне траке

Спирални тип

Састоји се од спиралне структуре чији је рад сличан биметалној траци. Тамо где је слободни крај траке повезан са показивачем. Кад год се трака загреје, она доживљава својство топлотног ширења и уговара се приликом хлађења. У овој фази показивач бележи очитавање температуре. Обично се ове врсте термометра користе у индустријској примени.

Спирални тип

Предности

Следе предности биметалне траке

Није потребан спољни извор напајања
Једноставан у употреби и робустан
Мање трошкова
Даје тачност између ± 2 до 5%

Мане

Следе недостаци биметалне траке

Могу мерити до 4000 Ц.
У редовној употреби доћи ће до промене квалитета метала што може довести до грешке приликом мерења.
При ниској температури осетљивост и тачност нису на нивоу.

Примена биметалне траке

Следе примене биметалне траке

Сатови
Термистор
Гвоздена кутија
Топлотни мотор
Грејачи

ФАК

1). Који уређаји користе биметалну траку?

Биметална трака се користи у уређајима попут противпожарног аларма, вентилатора итд.

2). Шта се дешава када се биметална трака загреје?

Када се биметална трака загрева, метали се или шире или деформишу на основу својстава топлотних коефицијената.
Случај 1: Повећањем температуре трака се шири према металу са нижом вредношћу коефицијента температуре, што се може уочити на доњој слици и
Случај 2: Када се температура смањи, трака се шири према металу са већом вредношћу температурног коефицијента, као што је приказано доле.

3). Да ли се биметална трака користи у вентилаторима?

Да, користе се у вентилаторима за претварање температуре у механичко померање.

“контрола брзине мотора једносмерне струје ”

4). Зашто се биметалне траке савијају?

Биметалне траке се савијају због својства топлотног ширења метала.

5). Да ли се у термостату може користити биметална трака од месинга и сребра?

Не, биметална трака од месинга и сребра не може се користити у термостату. Пошто имају занемарљиву разлику у својству топлотног ширења.

Дакле, ово је све о томе преглед биметалне траке који ради на два главна темељна топлотна ширења и температурном коефицијенту. Обично је а уређај термометар која мери температуру. Састоји се од две различите металне траке, где су обе заварене заједно и један од његових крајева је фиксиран, а други крај ослобођен. Ови метали се шире или деформишу на различитим температурама. Доступни су у два облика спиралног и спиралног облика. Где се спирални биметални тракасти термометар користи у индустријским областима, а спирални биметални термометар у мање осетљивим областима. Главна предност је што пружа тачност између ± 2 до 5%. Ево питања за вас, која је функција биметалне траке?