درجة الحرارة هي العامل الأكثر قياسًا في البيئات الصناعية والتجارية. هناك أنواع مختلفة من الصناعات التي تعتمد عليها درجة الحرارة عملية في نطاق معين مثل معالجة المواد الغذائية وتصنيع الورق والتخزين البارد والمستحضرات الصيدلانية ، وما إلى ذلك ، هناك أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار المستخدمة للكشف عن درجة الحرارة في الصناعات. لذا فإن جهاز الكشف عن درجة الحرارة مثل مقياس الحرارة يلعب دورًا رئيسيًا في الصناعات نظرًا لأسباب مثل المرونة والموثوقية والاقتصادية. مقياس الحرارة هو نوع واحد من الأجهزة الميكانيكية ، يستخدم لقياس ارتفاع درجة الحرارة في تطبيقات مختلفة باستخدام مبادئ مختلفة. يعد قياس درجة الحرارة في الصناعات أمرًا مهمًا للغاية لأنها تؤثر على العديد من الأشياء التي نعتمد عليها. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على مقياس الحرارة ثنائي المعدن وعمله.
ما هو ميزان الحرارة المعدنين؟
تعريف: مقياس حرارة يستخدم شريحتين معدنيتين مختلفتين لتحويل إزاحة درجة الحرارة إلى ميكانيكي. المعادن المستخدمة في ميزان الحرارة هي الفولاذ والنحاس والنحاس الأصفر. هذه الشرائط متصلة وسوف تكبر بمعدلات مختلفة بمجرد تسخينها. سيقارن هذا التغيير بدرجة الحرارة الحقيقية ويحرك إبرة بجانب المقياس. هؤلاء موازين الحرارة منخفضة التكلفة وبسيطة وقوية. يظهر الرسم البياني لميزان الحرارة ثنائي المعدن أدناه.
ميزان حرارة ثنائي المعدن
بناء ميزان حرارة ثنائي المعدن
يمكن أن يتم إنشاء مقياس الحرارة هذا باستخدام شريطين معدنين متصلين لتكوين معاملات تمدد حراري متباينة. بشكل عام ، هو جهاز ميكانيكي حيث يمكن استخدام الإجراء الميكانيكي لهذا الجهاز للتنشيط التبديل آليات الحصول على المخرجات الإلكترونية.
شريط معدني
يمكن توصيل الشريطين المعدنيين باستخدام a تقنية اللحام أو تقنيات مختلفة مثل الشد والتثبيت والتثبيت ، ولا توجد حركة نسبية بين هذه المعادن. يمكن تصميم الشريط المعدني بمعدنين مثل النحاس والصلب وما إلى ذلك
نظام ترمومتر ثنائي المعدن
مبدأ العمل لميزان الحرارة المعدني
يعتمد مبدأ عمل مقياس الحرارة هذا بشكل أساسي على خاصيتين أساسيتين لدرجة الحرارة للمعدن مثل ما يلي.
بمجرد أن تتغير درجة الحرارة ، سيكون هناك تغيير في البعد المادي للمعادن. كلما ارتفعت درجة الحرارة ، المعدن يتحول الشريط في اتجاه المعدن الأقل درجة حرارة. وبالمثل ، عندما تنخفض درجة الحرارة ، يتحول الشريط في اتجاه معدن ذي معامل درجة حرارة عالية.
أنواع ميزان الحرارة المعدنين
تصنف موازين الحرارة هذه إلى نوعين مثل الشريط الحلزوني والنوع الحلزوني. يستخدم هذان المقياسان للحفاظ على حجم مقياس الحرارة في حد يمكن التحكم فيه.
ميزان حرارة ثنائي المعدن من النوع اللولبي
يمكن تصميم مقياس الحرارة هذا عن طريق لف الشريط المعدنين في مقياس الحرارة هذا. يمكن توصيل الجزء الداخلي من اللولب في اتجاه السكن ، ويمكن توصيل المؤشر بالجزء الخارجي من اللولب. يمكن قراءة درجة الحرارة التي يتم قياسها من المقياس القياسي.
هذا النوع من التصميم مكلف ولكنه يوفر المساحة أيضًا. عيب هذا الجهاز هو أنه لا يمكننا فصل مستشعر درجة الحرارة وكذلك الاتصال الهاتفي عن بعضهما البعض. تستخدم موازين الحرارة هذه لتحديد درجة حرارة الغرفة أو في الثلاجات.
ميزان حرارة ثنائي المعدن من النوع الحلزوني
في كثير من الحالات ، من الضروري فصل المؤشر عن الملف ثنائي المعدن. ال جهاز استشعار درجة الحرارة يجب وضعها في الأنبوب ويمكن عرض درجة الحرارة خارج الأنبوب.
تم تصميم موازين الحرارة ثنائية المعدن بشريط ثنائي المعدن وملفوف في شكل حلزوني لفه . يتم توصيل ثنائي المعدن الحلزوني في أحد طرفيه في أنبوب قياس. يتم توصيل قضيب معدني يمكن قلبه في اتجاه الملف الحلزوني بطرف آخر.
يمكن توصيل مؤشر في مقياس الحرارة هذا بالجانب الأعلى من القضيب المعدني. عندما يتم تسخين أنبوب القياس ، يتم لف الصمام الثنائي المعدن الحلزوني لقلب القضيب المعدني. ستتم قراءة درجة الحرارة المكافئة على المقياس المعاير.
في موازين الحرارة هذه ، يمكن أيضًا استخدام مفاتيح التلامس لإغلاق دائرة كهربائية بمجرد زيادة درجة الحرارة أو انخفاضها. تستخدم ملامسات التبديل للتحكم في مضخة التسخين.
كيف تختار؟
يجب مراعاة العوامل التالية أثناء اختيار مقياس الحرارة هذا
- حجم العلبة أو القرص
- طول الشعيرات الدموية أو الساق
- نوع الاتصال
- نطاق درجة الحرارة
قد تكون التطبيقات غير المناسبة ضارة بميزان الحرارة ، لذلك تتسبب في تعطله أو تلف الممتلكات أو الإصابة الشخصية تعد معرفة المناطق المحيطة بمقياس الحرارة أمرًا مهمًا جدًا أيضًا لأنه يقرر نوع مقياس الحرارة الضروري.
الأنواع المختلفة من الأخطاء التي تحدث أثناء قياس درجة الحرارة هي الحمل الحراري ، والتوصيل ، والإشعاع ، والضوضاء ، ووقت الاستجابة ، وقضايا التأريض.
مزايا ميزان الحرارة المعدني
الإيجابيات
- التثبيت سهل
- صيانة بسيطة
- الدقة جيدة
- اقل تكلفة
- نطاق درجة الحرارة واسع
- استجابة خطية
- قوي وبسيط
مساوئ ميزان الحرارة المعدنين
العيوب
- إذا كان القياس في درجة حرارة منخفضة ، فسوف يعطون نتيجة أقل دقة.
- إذا تم التعامل معها تقريبًا ، فقد تتعطل المعايرة
- هذه ليست مقترحة لدرجة حرارة تزيد عن 400 درجة مئوية.
- عندما يتم استخدام موازين الحرارة هذه بشكل متكرر ، فقد ينحني النظام المعدني لهذا الجهاز بشكل دائم بحيث تحدث أخطاء.
التطبيقات
تطبيقات ميزان الحرارة المعدنين هي
- تستخدم في أجهزة التحكم
- يتم استخدام مقياس حرارة لولبي من النوع الشريطي في ترموستات التيار المتردد.
- يتم استخدام نوع الشريط الحلزوني في المصافي ، وفلكن الإطارات ، وحرق الزيت
- تُستخدم موازين الحرارة هذه في الأجهزة المنزلية التي تشمل مكيفات الهواء والفرن والأجهزة في صناعات مثل الأسلاك الساخنة ومصافي التكرير وخزانات التقسية ، سخان ، إلخ.
أسئلة وأجوبة
1). من اخترع ميزان الحرارة المعدنين؟
عمومًا ، اخترع مقياس الحرارة هذا جون هاريسون
2). كيف تستعيد دقة ميزان الحرارة ثنائي المعدن؟
يمكن أن تفقد دقة موازين الحرارة بمجرد ارتطامها ، وتعرضها لتغير في درجة الحرارة ، وسقوطها ويمكننا استعادة دقتها عن طريق تعديلها وهو ما يُعرف بالمعايرة.
3). ما هو الشريط ثنائي المعدن؟
يُعرف العنصر الميكانيكي المستخدم لاستشعار درجة الحرارة وتغييرها إلى إزاحة ميكانيكية باسم الشريط ثنائي المعدن.
4). ما هي الطريقة الأكثر دقة لمعايرة موازين الحرارة ثنائية المعدن؟
الطريقة الأكثر دقة هي طريقة الماء المثلج.
5). ما هو ميزان الحرارة ثنائي المعدن؟
يقيس مقياس الحرارة هذا درجة الحرارة بمساعدة مسبار معدني و جهاز استشعار إلى النهاية.
وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن ميزان الحرارة المعدنين . يعد قياس درجة الحرارة أمرًا ضروريًا في عملية الصناعات مثل التصنيع ، والمراقبة ، والسلامة ، والصحة ، وما إلى ذلك. إليك سؤال لك ، كيف تختار مقياس حرارة الشريط ثنائي المعدن؟
