plăci de bimetal (Figura 6.2) utilizate ca un element sensibil al unui termometru bimetalic (BT), constând din două plăci de grosime aproximativ egale sau din aliaje metalice cu coeficienți de temperatură diferite de dilatare liniară. Când temperatura astfel de placă este îndoită în direcția de material cu un coeficient mai mic de dilatare liniară.
Fig. 6.2. Plăci bimetalice
Când un capăt al plăcii este fixat rigid, mișcarea celuilalt capăt datorată îndoirii este transferată cu ajutorul unui sistem de pârghie la index și servește ca măsură de schimbare a temperaturii.
Unghiul de îndoire al unei plăci bimetalice este dat de
unde l este lungimea plăcii bimetalice; h este grosimea totală a plăcii bimetalice; # 916; # 952; = t1 - t2 este valoarea schimbării temperaturii.
Pentru o placă bimetalică fixată la un capăt al lungimii l și grosime h, deplasarea A a capătului său descărcat cu temperatura plăcii de la t1 la t2 este determinată de expresia
În dispozitivele de aeronavă sunt utilizate plăci bimetalice constând din oțel (a1 = 19 · 10 -6) și Invar (a2 = 1,10-6).
Conectarea la acest capăt a plăcii oricărui mecanism de deplasare a săgeții de-a lungul scalei BT conduce la apariția unei forțe F. contracarând mișcarea și parțial suprimând mișcarea cu o cantitate A. Această forță contractivă este determinată de expresia
unde b este lățimea plăcii; E este modulul de elasticitate.
Este evident că expresiile (6.13) și (6.14) sunt valabile numai în intervalul de temperatură în care ambele metale utilizate au o deformare elastică. Această circumstanță determină limitele de temperatură fundamentale ale aplicabilității BT. Prin selectarea aliajelor speciale, este posibilă crearea unui BT cu un interval de temperatură de lucru de la -100 până la +600 ° C.
Când elementul bimetal detectare sub forma unui elicoidale sau spirală plăci (figura 6.3, b, c), un capăt al căreia este montat fix, iar celălalt asociat cu axa de ieșire se poate obține un unghi mare de rotație a arborelui de ieșire (360 °), care permite loc săgeată îndreptată direct la arborele și excluzând construcția termometrului de transmitere a unui mecanism de multiplicare.
Fig. 6.3. Diagrame schematice ale senzorilor bimetalici:
a - diagrama termometrului cu o placă bimetalică solidă; b - la fel cu o placă de șurub; în același mod, cu o placă spiralată;
1 - element sensibil bimetalic; 2 - mecanismul de transmisie-multiplicare;
termometre bimetalice sunt utilizate ca elemente de erori de compensare termică instrumente, precum și pentru măsurarea temperaturii în cazurile în care fiabilitate fără distanță termometre pribory.Bimetallicheskie bazate pe principiul semnalelor de conversie directe idlya este schema bloc validă (Figura 6.4).
Fig. 6.4. Diagrama structurala a termometrului bimetalic:
y - deformarea elementului, l - caracteristica de transfer; j- săgeți de unghi de deviere
Funcția de transfer este:
Pentru a mări lungimea plăcii, menținând dimensiunile mici ale elementului sensibil, aceasta se realizează sub forma unei spirale. În acest caz, schimbarea temperaturii de la t1 la t2 face ca capătul neîncărcat al spiralei să se rotească prin unghiul y.
Dacă senzorul BT nu este proiectat pentru a funcționa în medii corozive, atunci acesta nu necesită un capac de protecție, caz în care astfel de termometre au o inerție termică relativ mică.
Cea mai mare răspândire a BT a fost obținută pentru reglarea automată. În acest caz, senzorul acționează sistemul de control al contactului releului. Eroarea de bază a BT este de 1,0-1,5%, iar în regiunea temperaturilor ridicate - până la 3% din domeniul de măsurare. Caracteristicile de clasificare ale BT sunt apropiate de liniar. Cu toate acestea, elementele sensibile ale termometrelor nu sunt interschimbabile, iar instrumentele necesită calibrare individuală. Se poate efectua în termostate în comparație cu indicațiile instrumentului de măsurare standard corespunzător.