Điều gì làm cho nhiệt kế lưỡng kim trở thành một công cụ đo nhiệt độ đáng tin cậy?

Nhiệt kế lưỡng kim là một thiết bị cơ học được sử dụng để đo nhiệt độ. Nó hoạt động theo nguyên tắc rằng hai kim loại không giống nhau mở rộng ở các mức khác nhau khi tiếp xúc với nhiệt. Sự mở rộng khác biệt này làm cho dải kim loại uốn cong hoặc xoay, và chuyển động đó điều khiển một con trỏ trên mặt số để biểu thị nhiệt độ.

Nhiệt kế lưỡng kim rất phổ biến trong các ứng dụng công nghiệp, thương mại và HVAC do độ bền, đơn giản và thiết kế không cần thiết của chúng.

Làm thế nào để một nhiệt kế lưỡng kim hoạt động?
Tại lõi của nhiệt kế lưỡng kim là một dải được làm bằng cách liên kết hai kim loại khác nhau - điển hình là thép và đồng hoặc thép và đồng thau. Những kim loại này có các hệ số mở rộng nhiệt khác nhau.

Khi nhiệt độ thay đổi, một kim loại mở rộng nhiều hơn nhiệt độ khác, khiến dải bị uốn cong. Chuyển động uốn này được liên kết cơ học với một con trỏ trên mặt số được hiệu chỉnh. Vị trí con trỏ tương ứng với nhiệt độ hiện tại.

Có hai hình thức xây dựng chính:

Dải lưỡng kim xoắn ốc (xoắn ốc): Đối với nhiệt kế quay số tròn.

Dải lưỡng kim thẳng: Được sử dụng trong các ứng dụng cảm biến nhiệt độ đơn giản.

Những lợi thế của nhiệt kế lưỡng kim là gì?
Nhiệt kế lưỡng kim Cung cấp một loạt các lợi ích, làm cho chúng phù hợp cho nhiều trường hợp sử dụng khác nhau:

1. Không cần nguồn điện
Chúng hoàn toàn là các thiết bị cơ học, khiến chúng trở nên lý tưởng cho môi trường xa xôi hoặc nguy hiểm, nơi điện không có sẵn hoặc không an toàn.

2. Độ bền
Nhiệt kế lưỡng kim thường gồ ghề và chống rung, ăn mòn và độ ẩm.

3. Hiệu quả chi phí
So với nhiệt kế kỹ thuật số hoặc hồng ngoại, các mô hình lưỡng kim có giá cả phải chăng hơn nhiều và yêu cầu bảo trì tối thiểu.

4. Phạm vi nhiệt độ rộng
Chúng thường đo nhiệt độ từ -70 ° C đến 600 ° C (-94 ° F đến 1112 ° F).

5. Thời gian phản hồi nhanh
Khi được cài đặt chính xác, chúng cung cấp các bài đọc nhanh chóng và chính xác.

Nhiệt kế lưỡng kim thường được sử dụng ở đâu?
Những nhiệt kế này được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và ứng dụng, chẳng hạn như:

Hệ thống HVAC (sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí)

Thiết bị chế biến thực phẩm

Nồi hơi và lò công nghiệp

Hệ thống lạnh

Sản xuất dược phẩm và hóa chất

Ứng dụng ô tô

Cây hóa dầu

Nhà kính và vườn ươm

Tính linh hoạt và đơn giản của chúng làm cho chúng phù hợp cho cả kiểm soát quy trình và giám sát an toàn.

Các loại nhiệt kế lưỡng kim khác nhau là gì?
1. Quay nhiệt kế
Đây là những loại phổ biến nhất. Chúng có màn hình quay số (analog) và thường có sẵn trong các thiết kế góc thẳng đứng, phía sau hoặc có thể điều chỉnh.

2. Nhiệt kế công nghiệp
Nhiệt kế hạng nặng được thiết kế cho môi trường áp suất cao và nhiệt độ cao, thường có vỏ bằng thép không gỉ và các đặc điểm chống ăn mòn.

3. Nhiệt kế gắn trên bảng
Chúng được thiết kế để được tích hợp vào bảng điều khiển hoặc bảng điều khiển thiết bị.

4. Nhiệt kế đọc từ xa
Được trang bị một ống mao quản để đo nhiệt độ ở khoảng cách từ mặt số.

Làm thế nào để chọn nhiệt kế lưỡng kim bên phải?
Khi chọn nhiệt kế lưỡng kim, hãy xem xét các yếu tố sau:

Phạm vi nhiệt độ cần thiết

Chiều dài và đường kính thân

Loại gắn (phía sau, dưới, góc điều chỉnh)

Kích thước quay số (thường là 2 ", 3", 4 "hoặc 6")

Yêu cầu chính xác (thường là ± 1% của quy mô đầy đủ)

Vật liệu vỏ và thân (thép không gỉ là tốt nhất cho môi trường khắc nghiệt)

Thời gian đáp ứng và áp lực ứng dụng

Một nhiệt kế được lựa chọn đúng cách đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy lâu dài.

Nhiệt kế lưỡng kim có đủ chính xác không?
Có, đặc biệt là cho mục đích công nghiệp và thương mại nói chung. Xếp hạng độ chính xác điển hình là:

Lớp tiêu chuẩn: ± 2% của quy mô đầy đủ

Lớp công nghiệp: ± 1% của quy mô đầy đủ

Mặc dù chúng có thể không chính xác như các cảm biến kỹ thuật số, nhưng chúng quá đủ cho các quy trình trong đó độ chính xác cao không quan trọng, nhưng độ tin cậy và độ bền là rất cần thiết.

Làm thế nào để duy trì nhiệt kế lưỡng kim?
Bảo trì là tối thiểu, nhưng để đảm bảo độ chính xác:

Tránh tiếp xúc quá mức với các thái cực nhiệt độ bên ngoài phạm vi định mức.

Làm sạch thân cây thường xuyên nếu nó được sử dụng trong môi trường nhớt hoặc bẩn.

Hiệu chỉnh định kỳ nếu cần thiết để kiểm soát chất lượng.

Lưu trữ ở nơi khô ráo để tránh rỉ sét và ăn mòn nếu không làm bằng thép không gỉ.

Nhiệt kế lưỡng kim so với các thiết bị đo nhiệt độ khác

Những hạn chế của nhiệt kế lưỡng kim là gì?
Mặc dù có lợi thế, họ có một vài hạn chế:

Độ chính xác hạn chế cho các ứng dụng có độ nhạy cao.

Hao mòn cơ học theo thời gian có thể ảnh hưởng đến hiệu suất.

Không lý tưởng cho biến động nhiệt độ nhanh chóng.

Không phù hợp để giám sát từ xa trừ khi kết hợp với cảm biến hoặc máy phát.

Kết luận: Nhiệt kế lưỡng kim có còn liên quan không?
Tuyệt đối. Trong khi nhiệt kế điện tử và kỹ thuật số đang trở nên phổ biến, nhiệt kế lưỡng kim tiếp tục là một mặt hàng chủ lực trong các ngành công nghiệp coi trọng độ chắc chắn, đơn giản và hiệu quả chi phí. Cho dù bạn đang theo dõi nồi hơi, hệ thống HVAC hay bộ lạnh, nhiệt kế lưỡng kim thường là lựa chọn thực tế và bền nhất.