バイメタル温度計の動作原理および設置上の注意

動作原理

バイメタル温度計の動作原理は、異なる熱膨張係数を持つ二種類の金属を利用することに基づいている。温度測定感度を高めるために、金属板は通常、らせんコイル状に形成される。多層の金属板の温度が変化すると、各金属層がそれぞれ異なる程度に膨張または収縮し、その結果、らせんコイルが巻き上がったり、ほどけたりする。

らせんコイルの一端は固定されており、他端には自由に回転できるポインタが接続されているため、バイメタルストリップが温度変化を検出すると、ポインタが円形の目盛り盤上でその温度を示すことができる。

この種の計器の温度測定範囲は通常-80℃から+500℃の間で、許容誤差は目盛範囲の約1.5%です。

分類

一般的な二金属温度計、振動防止型二金属温度計、電気接点付二金属温度計。

二金属温度計の目盛板と保護管との接続方向により、軸方向型、径方向型、135°角型、汎用型の4種類に分けられます。

① 軸方向二金属温度計：目盛板が保護管に対して垂直に接続されます。

② 径方向二金属温度計：目盛板が保護管と平行に接続されます。

③ 135°角二金属温度計：目盛板が保護管と135°の角度で接続されます。

④ 汎用二金属温度計：目盛板と保護管との接続角度は任意に調整可能です。

選定と使用方法

バイメタル温度計を選定する際には、ダイヤル径、精度クラス、取り付けおよび固定方法、測定対象流体の種類、環境上の危険性など、実際の使用環境や要件を十分に考慮する必要があります。また、コストパフォーマンスやメンテナンス負荷といった要素も検討に入れるべきです。

さらに、バイメタル温度計を使用する際には以下の点に注意してください。

A. バイメタル温度計の保護管が測定対象流体に浸漬される長さは、温度検出素子の長さよりも長くなければなりません。一般的に浸漬長は100mm以上とし、0-50℃の範囲では150mm以上とする必要があります。これにより測定精度が確保されます。

B. 異なる種類のバイメタル温度計は、開放容器内の媒体温度を測定するのに適していません。また、電気接点温度計は、大きな振動が発生する場所の制御回路では使用すべきではありません。

C. バイメタル温度計は、保管、使用、設置、輸送中において保護管との衝突を避けなければなりません。保護管を曲げたり変形させたりしないでください。また、温度計をレンチとして使用しないでください。

D. 温度計は通常の使用条件下で定期的に点検を行うべきであり、一般的には6か月ごとに実施します。電気接点温度計は強い振動下での使用を禁じられており、接点の信頼性に影響を与えないようにするためです。

E. 機器が通常の作業で使用される際の温度は、目盛範囲の1/3から2/3以内であることが望ましいです。