مبدأ العمل واحتياطات تركيب مقاييس الحرارة ثنائية الفلز

مبدأ العمل

يعتمد مبدأ عمل مقياس الحرارة ثنائي الفلز على استخدام معدنين لهما معاملات تمدد حراري مختلفة. ولتحسين حساسية قياس درجة الحرارة، تُصنع عادةً صفائح المعدن على شكل لفائف حلزونية. عندما تتغير درجة حرارة الصفائح المعدنية المتعددة الطبقات، فإن كل طبقة من المعادن يتمدد أو يتقلص بدرجات مختلفة، مما يؤدي إلى لف أو فك اللفيفة الحلزونية.

وبما أن أحد طرفي اللفيفة الحلزونية ثابت، والطرف الآخر متصل بإبرة يمكنها الدوران بحرية، فعندما يستشعر الشريط الثنائي الفلز تغيرًا في درجة الحرارة، يمكن للإبرة أن تشير إلى درجة الحرارة على مقياس دائري مدرج.

مدى قياس درجة الحرارة لهذا النوع من الأجهزة يكون عمومًا بين -80℃ و+500℃، مع خطأ مسموح به يبلغ حوالي 1.5% من مدى المقياس.

التصنيف

الترمومترات الثنائية المعدنية العادية، والترمومترات الثنائية المقاومة للاهتزاز، والترمومترات الكهربائية ذات التلامس الثنائي المعدني.

وفقًا لاتجاه الاتصال بين مؤشر القرص وأنبوب الحماية في الترمومتر الثنائي المعدني، يمكن تقسيمه إلى أربعة أنواع: النوع المحوري، والنوع الشعاعي، والنوع بزاوية 135°، والنوع العام.

① الترمومتر الثنائي المعدني المحوري: يكون المؤشر متصلًا بشكل عمودي بأنبوب الحماية.

② الترمومتر الثنائي المعدني الشعاعي: يكون المؤشر متصلًا بشكل متوازٍ بأنبوب الحماية.

③ الترمومتر الثنائي المعدني بزاوية 135°: يكون المؤشر متصلًا بأنبوب الحماية بزاوية 135°.

④ الترمومتر الثنائي المعدني العام: يمكن تعديل زاوية الاتصال بين المؤشر وأنبوب الحماية بشكل عشوائي.

الاختيار والاستخدام

عند اختيار مقياس الحرارة ثنائي الفلز، يجب مراعاة البيئة الفعلية للتطبيق والمتطلبات بشكل كامل، مثل قطر القرص، وفئة الدقة، وطريقة التركيب والتثبيت، ونوع الوسط المراد قياسه، والمخاطر البيئية. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا أخذ عوامل مثل نسبة التكلفة إلى الأداء وحجم عبء الصيانة في الاعتبار.

علاوة على ذلك، يجب الانتباه إلى النقاط التالية أثناء استخدام مقاييس الحرارة ثنائية الفلز:

أ. يجب أن يكون طول الأنبوب الواقي لمقياس الحرارة ثنائي الفلز المغمور في الوسط المراد قياسه أكبر من طول عنصر الاستشعار الحراري. عمومًا، يكون الطول المغمور أكبر من 100 مم، والطول المغمور بالنسبة لنطاق 0-50°م يكون أكبر من 150 مم لضمان دقة القياس.

ب. أنواع مختلفة من موازين الحرارة ثنائية الفلزات ليست مناسبة لقياس درجة حرارة الوسائط في الحاويات المفتوحة، ولا ينبغي استخدام موازين الحرارة ذات التلامس الكهربائي في دوائر التحكم في الحالات التي تتسم باهتزازات تشغيلية كبيرة.

ج. أثناء التخزين، أو الاستخدام، أو التركيب، أو النقل لموازين الحرارة ثنائية الفلزات، يجب تجنب الاصطدام بالأنبوب الواقي. ولا تثني أو تشوه الأنبوب الواقي، ولا تستخدم الميزان كمفتاح ربط.

د. يجب فحص الميزان بانتظام في ظل ظروف الاستخدام العادية، وعادةً كل ستة أشهر. ولا يُسمح لموازين الحرارة ذات التلامس الكهربائي بالعمل في ظروف اهتزاز شديد تجنباً للتأثير على موثوقية التلامسات.

هـ. ينبغي أن تكون درجة الحرارة التي يعمل بها الجهاز بانتظام ضمن 1/3 إلى 2/3 من مدى المقياس.