Term贸metro bimet谩lico

<p>Definici贸n: El term贸metro bimet谩lico utiliza la tira bimet谩lica que convierte la temperatura en el desplazamiento mec谩nico. El trabajo de la tira bimet谩lica depende de la propiedad de expansi贸n t茅rmica del metal. La expansi贸n t茅rmica es la tendencia del metal en la que el volumen del metal cambia con la variaci贸n de la temperatura.

Cada metal tiene un coeficiente de temperatura diferente. El coeficiente de temperatura muestra la relaci贸n entre el cambio en la dimensi贸n f铆sica del metal y la temperatura que lo provoca. La expansi贸n o contracci贸n del metal depende del coeficiente de temperatura, es decir, a la misma temperatura los metales tienen diferentes cambios en la dimensi贸n f铆sica.

Índice de contenidos

tiras bimet谩licasPrincipio de funcionamiento del term贸metro bimet谩lico

El principio de funcionamiento del term贸metro bimet谩lico depende de las dos propiedades fundamentales del metal.

  1. El metal tiene la propiedad de expansi贸n t茅rmica, es decir, el metal se expande y contrae en funci贸n de la temperatura.
  2. El coeficiente de temperatura de todo el metal no es el mismo. La expansi贸n o contracci贸n de los metales es diferente a la misma temperatura.

Construcciones de Term贸metro Bimet谩lico

La tira bimet谩lica se construye uniendo las dos tiras delgadas de diferentes metales. Los metales se unen en un extremo con la ayuda de la soldadura. El enlace se mantiene de tal manera que no hay movimiento relativo entre los dos metales. La dimensi贸n f铆sica de los metales var铆a con la variaci贸n de la temperatura.

Ya que la tira bimet谩lica del term贸metro est谩 construida con diferentes metales. Por lo tanto, la longitud de los metales cambia a diferentes velocidades. Cuando aumenta la temperatura, la tira se dobla hacia el metal que tiene un coeficiente de temperatura bajo. Y cuando la temperatura disminuye, la tira se dobla hacia el metal que tiene un alto coeficiente de temperatura.

La siguiente figura muestra la tira bimet谩lica en forma de viga recta en voladizo. La tira se fija en un extremo y se desv铆a en el otro extremo.

tira-bimet谩lica-fijada-en-un-extremoEl rango de deflexi贸n de la tira bimet谩lica depende del tipo de metales utilizados para la construcci贸n. La deflexi贸n del metal es directamente proporcional a la longitud de la tira ya la variaci贸n de temperatura y es inversamente proporcional al espesor de las tiras.desviaci贸n de la tira bimet谩lica Vamos a entender esto con la ayuda de la f贸rmula matem谩tica. Considere que la tira bimet谩lica est谩 hecha de dos metales diferentes, es decir, el metal A y el metal B. Ambos metales tienen un coeficiente de temperatura diferente. El T2 鈥 T1 muestra la variaci贸n de temperatura, lo que provoca la expansi贸n de la cuerda.

Ecuaci贸n-1-tira bimet谩licaDonde, t 鈥 el espesor total de la tira
n 鈥 la relaci贸n de m贸dulos de elasticidad = EB/EA
m 鈥 la relaci贸n del espesor
T2 鈥 T1 鈥 cambio de temperatura
tA, tB 鈥 el espesor del metal A y el metal B.
伪A, 伪B鈥 el coeficiente t茅rmico de expansi贸n del metal A y B.

La expansi贸n hace que la tira se mueva en un arco circular uniforme. El radio del brazo viene dado por la f贸rmula que se muestra a continuaci贸n.bimet谩lica-tira-ecuaci贸n-2 La ecuaci贸n anterior muestra que la tira se dobla hacia los metales que tienen un coeficiente de temperatura bajo (cuando la temperatura aumenta) y lo contrario suceder谩 cuando la temperatura disminuya.

Para aplicaciones pr谩cticas, la tira est谩 hecha de metales cuyos m贸dulos de elasticidad y espesor son los mismos. Los m贸dulos de elasticidad muestran la capacidad del material para recuperar su posici贸n o forma original despu茅s de la eliminaci贸n de la fuerza o carga.

Considere que la tira est谩 fija en un extremo y puede moverse libremente en el otro extremo. Cuando la temperatura alrededor de la tira var铆a, la tira se dobla hacia el arco circular.

Considere que la tira est谩 hecha del metal que tiene un espesor t/2.

Entonces,ecuaci贸n-3-tira-bimet谩lica Si uno de los metales tiene un coeficiente de temperatura muy peque帽o, entonces elecuaci贸n-4-bimet谩lica-tira La ecuaci贸n anterior muestra que si un extremo del metal est谩 fijo, la desviaci贸n del extremo libre de los metales muestra la variaci贸n de la temperatura. Este term贸metro no se utiliza para aplicaciones industriales debido a su baja sensibilidad y peque帽a desviaci贸n. La sensibilidad del term贸metro aumenta con el aumento de la longitud de la tira.

Tipos de tira bimet谩lica

La tira lineal muestra la peque帽a desviaci贸n. Si aumenta la longitud de la tira, tambi茅n aumenta el tama帽o del term贸metro. Para mantener el tama帽o del term贸metro en un l铆mite manejable, se usa la h茅lice o tira espiral para hacer el term贸metro.

Term贸metro bimet谩lico de tira espiral 鈥 En el term贸metro de tira bimet谩lica, se utiliza la tira en forma de espiral. Este tipo de term贸metro se utiliza para medir la temperatura ambiente. Debido a la propiedad de expansi贸n t茅rmica del metal, la deformaci贸n se produce en el resorte con la variaci贸n de la temperatura. El puntero y los diales unidos al resorte, que indica la variaci贸n de temperatura.

Term贸metro de tira bimet谩licaTira bimet谩lica tipo helicoidal 鈥 La tira bimet谩lica tipo h茅lice se utiliza principalmente para aplicaciones industriales. En este term贸metro, la tira en forma de h茅lice se usa para medir la temperatura. El extremo libre de la tira est谩 conectado al puntero. La deflexi贸n de la tira muestra la variaci贸n de temperatura.

Term贸metro bimet谩lico tipo h茅liceVentajas

El term贸metro es de construcci贸n simple, robusto y menos costoso.

Desventajas

El term贸metro da el resultado menos preciso al medir la temperatura baja.

Aplicaciones del term贸metro bimet谩lico

El term贸metro bimet谩lico se utiliza en dispositivos dom茅sticos como hornos, acondicionadores de aire y en aparatos industriales como refiner铆as, cables calientes, calentadores, tanques de templado, etc. para medir la temperatura.

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