I complessi sistemi di automazione che svolgono il ruolo di cambiare le modalità operative di alcuni dispositivi sono costruiti sugli elementi più semplici. Tendono a modificare uno qualsiasi dei loro parametri (forma, volume, conducibilità elettrica, ecc.) sotto l'influenza di uno o più fattori.
Quindi, tutti i moderni elementi riscaldanti sono dotati di termostati che controllano il grado di riscaldamento della superficie. La base di ogni termostato è una piastra bimetallica.
Cos'è una piastra bimetallica
Un elemento che ha la proprietà di deformarsi (piegarsi) in una direzione sotto l'influenza di una temperatura elevata è chiamato piastra bimetallica. Dal nome, puoi indovinare che il piatto contiene due metalli. Ognuno di essi ha il proprio valore del coefficiente di dilatazione termica. Di conseguenza, quando una tale piastra viene riscaldata, un suo componente si espande di una certa quantità e il secondo di un altro.
Ciò si traduce in una curva la cui forma dipendedalla differenza dei coefficienti di temperatura. La velocità di deformazione è direttamente proporzionale alla variazione di temperatura. Quando la piastra si è raffreddata, acquisisce la sua posizione originale. La piastra è una connessione monolitica e può funzionare indefinitamente.
Quali componenti vengono utilizzati nei bimetalli
Per collegare i metalli insieme in un unico bimetallo, vengono utilizzati saldatura, saldatura e rivettatura.
Un esempio di piastra bimetallica comune è una combinazione di ottone e acciaio. Questo composito ha un'elevata sensibilità termica.
Esistono analoghi del bimetallo da materiali non metallici (vetro, ceramica). Sono progettati per funzionare in ambienti chimici difficili in cui il metallo non può essere utilizzato.
Come funziona una striscia bimetallica
Una piastra bimetallica funziona come parte di vari sistemi di controllo termico e controllo termico, e più precisamente in un relè termico con molte modifiche. Il termostato più semplice include:
- Custodia resistente al calore. Contiene tutti gli elementi della staffetta.
- Terminali - utilizzati per collegare il circuito elettrico.
- Interruttori meccanici di contatti o gruppi di contatti. Crea e interrompi i contatti elettrici, accendendo o spegnendo il circuito.
- Stelo dielettrico o guarnizione. Trasmette l'azione meccanica dalla piastra all'interruttore.
- Piastra bimetallica. È un elemento di risposta alle variazioni di temperatura e crea pressione sullo stelo.
- Sensore di temperatura. Metallo ordinariopiastra collegata direttamente all'elemento di comando. Ha una buona conduttività termica e trasferisce il calore al bimetallo.
Quando la superficie del riscaldatore ha una temperatura accettabile, la piastra bimetallica si trova in un certo stato curvo (uniforme), i contatti elettrici sono chiusi e la corrente scorre nel circuito del riscaldatore.
Quando la temperatura superficiale aumenta, il bimetallo inizia a riscaldarsi e si deforma gradualmente, esercitando pressione sull'asta. In questo caso, arriva un momento in cui l'asta apre il contatto dell'interruttore meccanico e la corrente nel circuito del riscaldatore viene interrotta. Poi si raffredda, la piastra si raffredda, il circuito si chiude e tutto si ripete di nuovo.
I relè sono spesso prodotti con la capacità di controllare la risposta in base alla temperatura.
Piastra caldaia bimetallica
I sistemi di riscaldamento a gas naturale sono dispositivi ad alto rischio, quindi includono vari sensori di monitoraggio delle condizioni. Quindi, l'elemento principale della sicurezza è un sensore di spinta. Determina la corretta direzione dell'uscita dei prodotti della combustione, cioè dalla camera di combustione verso il camino. Ciò impedisce al monossido di carbonio di entrare nella stanza e di avvelenare le persone.
Il componente principale del sensore di tiraggio è una piastra bimetallica per una caldaia a gas. Il suo principio di funzionamento è simile a quello di qualsiasi bimetallo e le dimensioni e i parametri del materiale sono calcolati in modo tale che il superamento della temperatura di 75 gradi nel canale porti alla deformazione della piastra e all'azionamento della valvola del gas.
Quali dispositivi utilizzano il bimetallo
La portata della piastra bimetallica è estremamente ampia. Quasi tutti i dispositivi in cui è richiesto il controllo della temperatura sono dotati di termostati bimetallici. Ciò è dovuto alla semplicità costruttiva e all'affidabilità di tali sistemi di relè. Nella nostra solita tecnica, i termostati sono:
- Negli apparecchi per il riscaldamento domestico: stufe, sistemi da stiro, caldaie, bollitori elettrici, ecc.
- Impianti di riscaldamento: termoconvettori elettrici, caldaie a gas e combustibili solidi con elettronica.
- Nelle scatole elettriche di spegnimento automatico.
- Nell'elettronica negli strumenti di misura, così come nei generatori di impulsi e nei relè a tempo.
- Nei motori termici.
Nella tecnologia industriale, le piastre bimetalliche sono installate nei relè termici progettati per proteggere potenti dispositivi elettrici dai sovraccarichi termici: trasformatori, motori elettrici, pompe, ecc.
Quando si cambia la piastra
Tutte le strisce bimetalliche hanno una lunga durata, ma a volte la sostituzione è inevitabile. Il bisogno arriva quando:
- Il bimetallo ha perso le sue proprietà o è cambiato, il che non corrisponde alla modalità di funzionamento del dispositivo.
- La piastra è bruciata (vale per i relè termici).
- Quando il bullone di fissaggio è rotto o il bruciatore di accensione si guasta (nelle caldaie a gas).
- Quando si sostituisce l'insertoattività di manutenzione programmata previste.
Negli elettrodomestici, di solito non viene modificato. Se il sistema di termoregolazione si guasta, la sostituzione della piastra bimetallica avviene in blocco intero, che vengono forniti come pezzi di ricambio per un modello specifico del dispositivo. Ma spesso il motivo del guasto del termostato è la bruciatura dei contatti NC e non della piastra bimetallica.
