Cos'è una striscia bimetallica?

Una striscia bimetallica è un semplice dispositivo che converte l'energia termica in movimento meccanico.Viene utilizzato come interruttore o indicatore di calore attivo termicamente e funziona sul principio di espansione differenziale di metalli dissimili riscaldati.La striscia bimetallica è costituita da due diversi metalli che sono uniti per formare una striscia dritta, piatta o una bobina concentrica.Quando la striscia viene riscaldata, uno dei metalli si riscalda e si espande più velocemente dell'altro, causando la piegatura della striscia.Questa deflessione meccanica viene quindi sfruttata in vari modi per cambiare i circuiti elettrici o spostare un quadrante su un'indicazione del valore di calore.

Quando viene riscaldato qualsiasi solido, fluido o gas, le sue molecole iniziano ad allontanarsi l'una dall'altra portando all'espansione.Finché un materiale riscaldato non è contenuto ad un certo punto, si espanderà in modo equilibrato.Se, per qualche motivo, il materiale è contenuto o impedito di espandersi lungo una delle sue superfici, l'espansione sfrenata nel resto del materiale lo farà deviare o piegarsi.Ovviamente alcuni materiali si scalderanno più rapidamente o si espanderanno più di altri a seconda della loro struttura molecolare.Se due di questi materiali diversi si uniscono, quello che si riscalda più lentamente limiterà l'espansione lungo una faccia dell'altra e causerà che si verifichi questo fenomeno di deflessione.

Questo principio di deflessione termica di materiali diversi viene utilizzato per fornire un movimento meccanico correlato al calore in una vasta gamma di apparecchiature elettriche e di misurazione.Le strisce bimetalliche sono generalmente costruite da due metalli diversi con ottone e acciaio e rame e acciaio essendo combinazioni tipiche.I due materiali sono in genere saldati, brasati o rivettati insieme per produrre un'unione uniforme e sicura tra le due facce di contatto.Le strisce bimetalliche possono essere formate come elementi di tipo a molla di molla dritti o concentrici.La loro deflessione fisica quando riscaldata viene quindi sfruttata in vari modi per svolgere diverse funzioni.

Uno dei metodi più comuni per utilizzare la deflessione di una striscia bimetallica sta impiegando la striscia come contatto elettrico per fare o rompere i circuiti.I termostati del riscaldatore sono un buon esempio di questo tipo di applicazione e utilizzare la striscia diritta e non riscaldata per mantenere il contatto con un punto di interruttore e mantenere attivo il circuito del riscaldatore.Quando la temperatura sale verso un punto predeterminato, la striscia si riscalda e si piega, rompendo così il circuito e spegnendo il riscaldatore.Quando la striscia si raffredda di nuovo, raddrizza e riattiva il circuito del riscaldatore.Ciò consente di mantenere un intervallo di temperatura costante.

La striscia bimetallica di tipo bobina tende a rilassarsi mentre riscalda e trasforma l'ago di un termometro a quadrante per indicare un valore di temperatura.Le strisce bimetalliche sono anche utilizzate come dispositivi di sovraccarico termico per tagliare l'alimentazione alle apparecchiature elettriche quando disegnano una corrente eccessiva o surriscaldano fisicamente.Le caratteristiche di espansione note dei diversi metalli nella striscia bimetallica consentono una sartoria molto accurata di questi dispositivi di funzionare a temperature esatte.Ciò rende le strisce un metodo affidabile e conveniente di utilizzo del calore come input di controllo o misurazione.