Dải lưỡng kim là gì?

Một dải bimetallic là một thiết bị đơn giản chuyển đổi năng lượng nhiệt thành chuyển động cơ học.Nó được sử dụng như một công tắc hoặc chỉ báo nhiệt được kích hoạt nhiệt và hoạt động theo nguyên tắc mở rộng khác biệt của các kim loại không giống nhau.Dải lưỡng kim được tạo thành từ hai kim loại khác nhau được liên kết với nhau để tạo thành một dải thẳng, phẳng hoặc một cuộn dây đồng tâm.Khi dải được làm nóng, một trong những kim loại nóng lên và mở rộng nhanh hơn so với dây khác, khiến dải bị uốn cong.Sự lệch hướng cơ học này sau đó được khai thác theo nhiều cách khác nhau để chuyển mạch điện hoặc di chuyển mặt số sang chỉ định giá trị nhiệt. Khi bất kỳ chất rắn, chất lỏng hoặc khí nào được làm nóng, các phân tử của nó bắt đầu di chuyển ra khỏi nhau dẫn đến sự mở rộng.Miễn là một vật liệu nóng không được chứa tại một số điểm, nó sẽ mở rộng một cách cân bằng.Nếu, vì một số lý do, vật liệu được chứa hoặc ngăn chặn mở rộng dọc theo một trong các bề mặt của nó, sự mở rộng không bị hạn chế trong phần còn lại của vật liệu sẽ khiến nó bị lệch hoặc uốn cong.Rõ ràng một số vật liệu sẽ nóng lên nhanh hơn hoặc mở rộng nhiều hơn những vật liệu khác tùy thuộc vào cấu trúc phân tử của chúng.Nếu hai vật liệu không giống nhau như vậy liên kết với nhau, một vật liệu nóng hơn sẽ hạn chế sự mở rộng dọc theo một mặt của người kia và gây ra hiện tượng lệch hướng này.Nguyên tắc làm lệch nhiệt của vật liệu không giống nhau được sử dụng để cung cấp chuyển động cơ học liên quan đến nhiệt trong một loạt các thiết bị đo điện và đo lường.Các dải lưỡng kim thường được chế tạo từ hai kim loại không giống nhau với đồng thau và thép và đồng và thép là sự kết hợp điển hình.Hai vật liệu thường được hàn, hàn hoặc tán với nhau để tạo ra một sự kết hợp an toàn, đồng đều giữa hai mặt tiếp xúc.Các dải lưỡng kim có thể được hình thành như các yếu tố lò xo cuộn thẳng hoặc đồng tâm.Độ lệch vật lý của chúng khi được làm nóng sau đó được khai thác theo nhiều cách khác nhau để đạt được các chức năng khác nhau.Bộ điều nhiệt nóng là một ví dụ điển hình của loại ứng dụng này và sử dụng dải thẳng, không được sử dụng để duy trì tiếp xúc với điểm chuyển đổi và giữ cho mạch lò sưởi hoạt động.Khi nhiệt độ tăng lên một điểm được xác định trước, dải nước nóng và uốn cong, do đó phá vỡ mạch và tắt lò sưởi.Khi dải nguội lại, nó duỗi thẳng và kích hoạt lại mạch lò sưởi.Điều này cho phép duy trì phạm vi nhiệt độ không đổi.

Dải dải bimetallic loại cuộn có xu hướng thư giãn khi nó nóng và xoay kim của nhiệt kế loại quay số để chỉ ra giá trị nhiệt độ.Các dải lưỡng kim cũng được sử dụng làm thiết bị quá tải nhiệt để cắt nguồn điện cho thiết bị điện khi chúng rút dòng điện quá mức hoặc quá nóng vật lý.Các đặc tính mở rộng đã biết của các kim loại khác nhau trong dải bimetallic cho phép điều chỉnh rất chính xác của các thiết bị này để hoạt động ở nhiệt độ chính xác.Điều này làm cho các dải trở thành một phương pháp đáng tin cậy và giá cả phải chăng để sử dụng nhiệt làm đầu vào điều khiển hoặc đo lường.