什么是双金属条:结构及其类型
宇宙中的每个金属材料都有自己的性质,如电性,机械性质,磁性,化学性质,热性能和光学性质。本文介绍了基于热膨胀性的双金属条带。它通常在钢箱,加热器,水壶等中观察到的应用中的一个双金属条转换热能为机械位移。
什么是双金属条?
定义:双金属条带采用热膨胀原理,定义为金属体积变化随温度变化。双金属条带上金属的两个基本基础。
- 第一根本是热膨胀,这使得金属基于温度变化来扩展或合同
- 第二根本是温度系数,其中每种金属(具有其自身的温度系数)在恒定温度下不同地膨胀或收缩。
双金属条带的性质
Bimetallic带的一些重要属性是
- 膨胀系数:它被定义为金属的物理性质随着温度的变化而变化,如形状、面积和体积。
- 弹性模块:它被定义为弹性变形区域中的应力与应变的比率。
- 冷却弹性限制:金属在冷却时恢复正常状态的标准限制。该物业从金属变化到金属。
- 导电性:定义为通过材料的电流量。
- 延展性
- 冶金能力。
双金属带的建设
通过粘合两种不同的金属条金属通常钢(12 * 10)形成双金属条6K.1)和黄铜(18.7 * 106K.1或铜(16.6 * 106K.1),其中金属的一端焊接固定,另一端留空。当对这些材料施加温度时,它们就会开始通过膨胀或变形来改变物理状态。
它可以在以下两种情况下解释,
案例(i):当温度升高时,它允许条带朝向具有较低温度系数值的金属扩展,这可以在下图中观察到。
例(2):当温度降低时,它允许条带向金属扩展,其温度系数的值较高,如下所示。
从这里,我们可以理解
偏转范围=使用的金属
金属偏转=(条带长度+温度变化)/条带厚度
数学表示
考虑两种不同温度下的金属,如A和B, T1和T2。双金属带的曲率半径可以从下式数学上确定。
R = t {3 (1+m)2+(1 + m * n)[m2+1/ m * n]} / 6(α ')一种- α'B.) (T2-T.1)(1 + m)21……
在哪里,
r =温度下的曲率半径't2'
t =(t1 + t2)=双金属条带的厚度的总和
n = E.一种/ E.B.=两个金属弹性的比例
m = t1 / t2 =(低厚度-金属膨胀)/(高厚度-金属膨胀)
α'一种,αB.=膨胀金属A和B的热量系数
T.1=初始温度
T.2=最终温度。
给出了带低温系数的金属带向金属弯曲的方程
r = 2 t / [6 *(α一种- α.B.)(T.2-T.1)] ...............( 2)
在实际应用中,金属的弹性模量与其厚度的比值必须保持相等,以便在应用温度变化时金属能恢复到正常的位置。如果金属厚度为t/2,则
[r + (t/2)]/r = A条膨胀长度/ B条膨胀长度
= L [1 +α一种(T2-T.1)] / l [1 +αB.(T2-T.1)]
= t/2 [[1 + αB.(T2-T.1(α一种- α.B.)(T.2-T.1)]]]
R = t / [2 α一种(T2-T.1)] ............ ..(3)
由上面的方程,我们可以得出结论,如果金属带的一端是固定的,另一端在不同的温度下会膨胀或收缩。这种原理通常在低灵敏度的温度计中观察到。
双金属条的类型
它们有两种类型的双金属条带,它们是
螺旋带类型
它由螺旋状结构组成,指针连接到它,用于缩放温度。当加热这种弹簧结构时,金属显示出热膨胀性,并且当温度下降时它变形。在此阶段,指针记录刻度的温度。这些温度计通常用于记录环境温度。
螺旋型
它由螺旋状结构组成,其操作与双金属条类似物类似。条带的自由端连接到指针。每当带有加热条的时候,它会在冷却时经历热膨胀性能和合同。在此阶段,指针记录温度读数。通常,这些温度计用于工业应用。
优势
以下是双金属条带的优点
- 无需外部电源
- 简单的使用和强大
- 减少成本
- 精确度在±2到5%之间
缺点
以下是双金属带材的缺点
- 他们可以测量高达4000 c
- 在常规使用中,金属的质量会发生变化,这可能会导致测量误差。
- 在低温下,灵敏度和精度都不合格。
双金属带材的应用
以下是双金属带材的应用
- 时钟
- 热敏电阻
- 铁箱子
- 热机
- 加热器
常见问题解答
1)。什么设备使用双金属条带?
双金属条用于火灾报警器、风扇等设备。
2)。在加热双金属条带时会发生什么?
- 当双金属带材受热时,根据其热系数特性,金属要么膨胀,要么变形。
- 壳体1:随着温度的增加使得带材朝向金属膨胀,温度系数的值较低,可以在下面的图中观察到
- 情况2:当温度降低时,使带钢向金属扩展,温度系数增大,如下图所示。
3)。是粉丝的双金属条带?
是的,它们用于风扇中以将温度转换为机械位移。
4)、双金属带为什么会弯曲?
双金属带由于金属的热膨胀特性而发生弯曲。
5).恒温器可以使用铜银双金属条吗?
不可以,由铜和银制成的双金属条不能用于恒温器。因为它们的热膨胀性能相差很小。
因此,这就是一切一个双金属条的概述其工作原理主要有热膨胀和温度系数两个基本原理。通常是温度计设备测量温度。它由两个不同的金属条组成,其中两个都被焊接在一起,并且其一个端部固定,另一端被设定自由。这些金属在不同温度下膨胀或变形。它们有两种形式螺旋和螺旋形式。在工业区使用螺旋双金属条带温度计,螺旋双金属温度计用于更敏感的区域。主要优点是它提供±2至5%之间的精度。这是一个问题,双金属条的功能是什么?