แถบ bimetallic คืออะไร

Oct 16, 2021

แถบ Bimetallicเป็นอุปกรณ์ง่าย ๆ ที่แปลงพลังงานความร้อนเป็นการเคลื่อนที่เชิงกล ใช้เป็นสวิตช์เปิดใช้ความร้อนหรือตัวบ่งชี้ความร้อน และทำงานบนหลักการของการขยายตัวที่แตกต่างกันของโลหะต่างชนิดที่ได้รับความร้อนแถบ Bimetallicประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่แตกต่างกันซึ่งติดกาวเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเป็นเส้นตรง แถบแบน หรือขดศูนย์กลาง เมื่อแถบได้รับความร้อน โลหะชนิดหนึ่งจะร้อนขึ้นและขยายตัวเร็วกว่าโลหะอีกชนิดหนึ่ง ทำให้แถบโค้งงอ การโก่งเชิงกลนี้ถูกนำไปใช้ในวิธีต่างๆ เพื่อสลับวงจรหรือเลื่อนแป้นหมุนเพื่อแสดงค่าความร้อน

เมื่อของแข็ง ของไหล หรือก๊าซได้รับความร้อน โมเลกุลของมันจะเริ่มเคลื่อนออกจากกันและทำให้เกิดการขยายตัว ตราบใดที่ไม่มีวัสดุให้ความร้อน มันจะขยายตัวอย่างสมดุล หากวัสดุถูกกักไว้หรือป้องกันไม่ให้ขยายตัวตามพื้นผิวด้วยเหตุผลบางประการ การขยายตัวอย่างไม่จำกัดในวัสดุที่เหลือจะทำให้วัสดุงอหรืองอได้ เห็นได้ชัดว่าโครงสร้างโมเลกุลของวัสดุบางชนิดร้อนขึ้นเร็วกว่าหรือขยายตัวมากกว่าวัสดุอื่นๆ หากวัสดุที่แตกต่างกันสองชนิดถูกเชื่อมเข้าด้วยกัน วัสดุชนิดหนึ่งที่มีอัตราการให้ความร้อนต่ำกว่าจะจำกัดการขยายตัวตามพื้นผิวด้านหนึ่งของวัสดุอีกชนิด และทำให้เกิดปรากฏการณ์การเสียรูปนี้ขึ้น

หลักการเปลี่ยนรูปทางความร้อนของวัสดุต่างชนิดกันถูกนำมาใช้เพื่อให้เกิดการเคลื่อนที่เชิงกลที่เกี่ยวข้องกับความร้อนในอุปกรณ์ไฟฟ้าและเครื่องมือวัดต่างๆแถบ Bimetallicมักประกอบด้วยโลหะสองชนิดที่แตกต่างกัน ทองเหลืองกับเหล็ก และทองแดงกับเหล็กเป็นส่วนผสมที่เหมือนกัน โดยปกติแล้ววัสดุสองชนิดจะถูกเชื่อม ประสาน หรือตรึงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างพันธะที่สม่ำเสมอและแน่นระหว่างพื้นผิวสัมผัสทั้งสอง แถบ bimetallic สามารถขึ้นรูปเป็นชิ้นส่วนประเภทคอยล์สปริงแบบตรงหรือแบบมีศูนย์กลางได้ จากนั้น การโก่งตัวทางกายภาพระหว่างการให้ความร้อนจะถูกนำไปใช้ในหลายๆ วิธีเพื่อให้ได้ฟังก์ชั่นที่แตกต่างกัน

วิธีหนึ่งที่ใช้บ่อยที่สุดในการใช้การเบี่ยงเบนของแถบ bimetallic คือการใช้แถบเป็นหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าเพื่อเปิดหรือปิดวงจร ตัวอย่างที่ดีของการใช้งานดังกล่าวคือเทอร์โมสแตทสำหรับฮีตเตอร์ ซึ่งใช้แท่งตรงที่ไม่มีความร้อนเพื่อรักษาการสัมผัสกับจุดสวิตชิ่งและทำให้วงจรฮีตเตอร์ทำงานอยู่ เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึงจุดที่กำหนดไว้ แถบจะถูกทำให้ร้อนและโค้งงอเพื่อปลดวงจรและปิดฮีตเตอร์ เมื่อแถบเหล็กเย็นลงอีกครั้ง จะยืดตรงและเปิดใช้งานวงจรฮีตเตอร์อีกครั้ง สิ่งนี้ทำให้สามารถรักษาช่วงอุณหภูมิให้คงที่ได้แถบ bimetallic ชนิดขดลวดมีแนวโน้มที่จะคลายออกเมื่อให้ความร้อนและหมุนตัวชี้ของเทอร์โมมิเตอร์แบบหมุนเพื่อระบุค่าอุณหภูมิ แถบ Bimetallic สามารถใช้เป็นอุปกรณ์โอเวอร์โหลดความร้อนเพื่อตัดแหล่งจ่ายไฟของอุปกรณ์ไฟฟ้าเมื่อดูดซับกระแสมากเกินไปหรือความร้อนสูงเกินจริง ลักษณะการขยายตัวที่ทราบของโลหะชนิดต่างๆ ในแถบ bimetallic ช่วยให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถปรับแต่งได้อย่างแม่นยำมากเพื่อให้ทำงานที่อุณหภูมิที่แม่นยำ ทำให้แถบนี้เป็นวิธีการที่เชื่อถือได้และราคาไม่แพงในการใช้ความร้อนเป็นอินพุตควบคุมหรือการวัด