Биметаллический датчик температуры

Термометры биметаллические

Принцип действия биметаллического термометра основан на использовании в его чувствительном элементе двух металлов с различными температурными коэффициентами линейного расширения. Металлические пластины прочно соединяются между собой, в основном путем сварки, и образуют биметаллическую пружину, которая при нагревании расширяется и замыкает контакт или вращает стрелку термометра.

Примерная схема биметаллического электрического контроллера, который применяется в холодильных камерах выглядит следующим образом:

На этом рисунке серый металл расширяется сильнее, чем синий. При повышении температуры это расширение заставляет пластину cгибаться вверх, соприкасаться с контактом, для того, чтобы потек ток по пластине и включился компрессор. Регулируя размер промежутка между пластиной и контактом, можно управлять температурой внутри камеры.

Биметаллические термометры могут быть различных типов. В самой распространенной конструкции длинная свёрнутая спиралью лента из биметалла закрепляется в центре. Другой (внешний) конец спирали перемещается вдоль шкалы, размеченной в градусах. Такой термометр, в отличие от жидкостного (например, ртутного) совершенно нечувствителен к изменениям внешнего давления и механически более прочен.

В типовой промышленный биметаллический термометр входит круглый корпус, в котором есть циферблат и так называемый кинематический механизм со стрелкой, а также биметаллический термочувствительный элемент в защитной трубке. Диапазон показания данного вида термометра от -70°до и +600°градусов.

В зависимости от расположения корпуса с циферблатом различают два типа биметаллических термометров - радиальные и осевые термометры.

В настоящее время выпускаются биметаллические термометры в антикоррозийных и взрывозащищенных корпусах, а также вибропрочные и предназначенные для работы в агрессивных средах.

Погрешность биметаллических промышленных термометров зависит от типа термометра, класса точности и от диапазона температур. Для низких температурных пределов ( от -70 до 100 °С) погрешность находится обычно в пределах 1 °С для класса 1. При высоких температурах до 600 °С погрешность может достигать 10 °С.

Российского стандарта на поверку биметаллических термометров не существует. Методика поверки утверждается при внесении приборов в Госреестр. Поверка биметаллических термометров выполняется в термостатах методом сличения с эталонным термометром. По разнице показаний эталонного и поверяемого термометра определяется погрешность биметаллического термометра в нескольких точках шкалы и вариация показаний при нагреве и охлаждении термометра. Необходимо отметить, что нормируемые производителем пределы измерений и пределы показаний термометров могут различаться. Погрешность нормируется только в рамках предела измерения, который может быть меньше, чем предел показаний (вся оцифрованная шкала).

Термометр биметаллический считается отличной альтернативой ртутно-стеклянному жидкостному термометру. О проблеме замены ртутников см. публикации:

Биметаллические датчики температуры

Приборы автоматики

Биметаллические датчики температуры (рис. 1) являются командными органами устройств, регулирующих температуру в охлаждаемых камерах. Чувствительным элементом датчика служит биметаллическая спираль (1), неподвижный конец которой укреплен на стойке (9). При изменении температуры окружающей среды свободный конец чувствительного элемента перемещается, в результате чего происходит замыкание или размыкание контактов. Подвижной контакт (5) находится на свободном конце спирали и соприкасается с неподвижным контактом (4). Магнит (2) и якорь (6) предохраняют контакты от обгорания. Четкость срабатывания контактов некоторых датчиков достигается применением пружинного контакта. Датчик устанавливают на заданную температуру при помощи устройства, состоящего из рычага (8) с ручкой (10), которая насажена на ось (7).

Принцип действия биметаллического датчика температуры основан на том, что при повышении температуры биметаллическая спираль разворачивается и подвижной контакт прижимается к неподвижному, замыкая электроцепь. С понижением температуры спираль сворачивается, отрывает контакт (5) от контакта (4) и цепь размыкается.

При повороте рукоятки (10) кулачок оси (7) отжимает рычаг (8) и расстояние между контактами изменяется. Дифференциал прибора устанавливается вращением винта (3) в пределах от 1 до 5° С, а у датчика ДТКМ – от 2 до 8° С.

Все элементы датчика смонтированы на диэлектрическом основании и закрыты съемной крышкой.

Рис. 1 – Датчик температур ДТК-3

Датчики температур фирмы «Данфосс» установлены над дверным проемом в каждом грузовом вагоне 12- и 5-вагонной секции и в автономных вагонах. Датчик типа Т-3 предназначен для регулирования температуры в вагоне при охлаждении, а типа Т-14 – при отоплении. Конструктивно биметаллические датчики выполнены одинаково и отличаются только шкалами температур .

Они представляют собой двухпозиционные приборы с дистанционными термобаллонами (рис. 2). В корпусе (18) находится сильфон (11), который соединен капиллярной трубкой (12) с термобаллоном (6). При повышении температуры давление в термобаллоне увеличивается, в результате чего шпиндель (5) перемещается вверх, преодолевая натяжение пружины (2) до тех пор, пока гайка (10) и рычаг (13) не замкнут выключатель. При понижении температуры давление в системе уменьшится и шпиндель опустится. В этом случае упор (8) нажмет на рычаг (13) и разомкнет цепь.

Рис. 2 – Датчик температур с термобаллоном

Биметаллический датчик настраивают на температуру размыкания по шкале, регулируя сжатие пружины (2) поворотом головки (1). Настройка гайки (10) определяет дифференциал прибора. Установка дифференциала заключается в изменении расстояния между упором (9) на гайке и заплечиком (7).

Соосность шпинделей (3) и (5) сохраняется благодаря направляющему штифту (4). Кабель проходит через втулку (16) и присоединяется к клеммам (14) и (15). Винт (17) служит проходной клеммой при последовательном соединении нескольких приборов.

Датчики Т-3 применяют также для регулирования температуры рассола. В этом случае датчик оборудуют сальником для непосредственной установки термобаллона в резервуар с рассолом.

Термометр биметаллический коррозионностойкий ТБ-2

Термометр биметаллический коррозионностойкий: ТБ-2

Промышленное исполнение, тыльное присоединение

Область применения:

Термометр биметаллический коррозионностойкий ТБ-2 редназначен для измерения температуры жидких и газообразных сред в стационарных промышленных и технических установках, а также любых других объектах, в том числе судах и АЭС.

Основные технические характеристики термометра ТБ-2

Термометр ТБ-2 состоит из термобаллона и показывающей приставки. Термобаллон состоит из тубки, в который размещена биметаллическая пружина, рассчитанная на вполне определенные изменения температуры. К пружине приварена ось, которая имеет возможность вращаться на двух опорах при раскручивании (скручивании) пружины, которое происходит при изменении температуры измеряемой среды. Вращение передается на стрелку, которая показывает на оцифрованной шкале значение температуры.