Els sistemes d'automatització complexos que fan la funció de canviar els modes de funcionament de determinats dispositius es basen en els elements més senzills. Acostumen a canviar qualsevol dels seus paràmetres (forma, volum, conductivitat elèctrica, etc.) sota la influència d'un o més factors.
Per tant, tots els elements de calefacció moderns estan equipats amb termòstats que controlen el grau d'escalfament de la superfície. La base de qualsevol termòstat és una placa bimetàl·lica.
Què és una placa bimetàl·lica
Un element que té la propietat de deformar-se (flexió) en una direcció sota la influència de la temperatura elevada s'anomena placa bimetàl·lica. Pel nom, podeu endevinar que la placa conté dos metalls. Cadascun d'ells té el seu propi valor del coeficient d'expansió tèrmica. Com a resultat, quan s'escalfa una placa d'aquest tipus, un component s'expandeix en una certa quantitat i el segon en un altre.
Això resulta en una corba de la qual depèn la formade la diferència de coeficients de temperatura. La velocitat de deformació és directament proporcional al canvi de temperatura. Quan la placa es refreda, adquireix la seva posició original. La placa és una connexió monolítica i pot funcionar indefinidament.
Quins components s'utilitzen en els bimetalls
Per connectar els metalls en un sol bimetal, s'utilitzen soldadura, soldadura i reblat.
Un exemple de placa bimetàl·lica comuna és una combinació de llautó i acer. Aquest compost té una alta sensibilitat tèrmica.
Hi ha anàlegs de bimetall procedents de materials no metàl·lics (vidre, ceràmica). Estan dissenyats per funcionar en entorns químics durs on no es pot utilitzar metall.
Com funciona una cinta bimetàl·lica
Una placa bimetall funciona com a part de diversos sistemes de control tèrmic i control tèrmic, i més precisament en un relé tèrmic de moltes modificacions. El termòstat més senzill inclou:
- Carcassa resistent a la calor. Conté tots els elements del relé.
- Terminals: s'utilitzen per connectar el circuit elèctric.
- Interruptors mecànics de contactes o grups de contactes. Fer i trencar els contactes elèctrics, activant o desactivant el circuit.
- Barra o junta dielèctrica. Transmet l'acció mecànica de la placa a l'interruptor.
- Placa bimetàl·lica. És un element de resposta als canvis de temperatura i crea pressió sobre la tija.
- Sensor de temperatura. Metall normalplaca connectada directament a l'element de control. Té una bona conductivitat tèrmica i transfereix calor al bimetàl·lic.
Quan la superfície de l'escalfador té una temperatura acceptable, la placa bimetàl·lica es troba en un determinat estat corbat (parell), els contactes elèctrics estan tancats i el corrent flueix al circuit de l'escalfador.
Quan la temperatura de la superfície augmenta, el bimetall comença a escalfar-se i es deforma gradualment, fent pressió sobre la vareta. En aquest cas, arriba un moment en què la vareta obre el contacte de l'interruptor mecànic i s'interromp el corrent al circuit de l'escalfador. Després es refreda, la placa es refreda, el circuit es tanca i tot es repeteix de nou.
Sovint es produeixen relés amb la capacitat de controlar la resposta per temperatura.
Placa de caldera bimetàl·lica
Els sistemes de calefacció de gas natural són dispositius d' alt risc, de manera que inclouen diversos sensors de control de l'estat. Per tant, l'element principal de seguretat és un sensor d'empenta. Determina la direcció correcta de la sortida dels productes de la combustió, és a dir, des de la cambra de combustió cap a la xemeneia. Això evita que el monòxid de carboni entri a l'habitació i enverini les persones.
El component principal del sensor de tiratge és una placa bimetàl·lica per a una caldera de gas. El seu principi de funcionament és similar al de qualsevol bimetàl·lic, i les dimensions i els paràmetres del material es calculen de manera que superar la temperatura de 75 graus en el canal condueix a la deformació de la placa i l'accionament de la vàlvula de gas.
Quins dispositius utilitzen bimetal
L'abast de la placa bimetàl·lica és extremadament ampli. Gairebé tots els dispositius on es requereix un control de temperatura estan equipats amb termòstats bimetàl·lics. Això es deu a la simplicitat constructiva i la fiabilitat d'aquests sistemes de relés. En la nostra tècnica habitual, els termòstats són:
- En els aparells de calefacció: estufes, planxes, calderes, bullidors elèctrics, etc.
- Sistemes de calefacció: convectors elèctrics, calderes de gas i de combustible sòlid amb electrònica.
- En caixes elèctriques d'apagada automàtica.
- En electrònica en instruments de mesura, així com en generadors de polsos i relés de temps.
- En motors tèrmics.
En la tecnologia industrial, les plaques bimetàl·liques s'instal·len en relés tèrmics dissenyats per protegir dispositius elèctrics potents de les sobrecàrregues tèrmiques: transformadors, motors elèctrics, bombes, etc.
En canviar la placa
Totes les tires bimetàl·liques tenen una llarga vida útil, però de vegades la substitució és inevitable. La necessitat ve quan:
- El bimetàl·lic ha perdut les seves propietats o ha canviat, cosa que no es correspon amb el mode de funcionament del dispositiu.
- La placa està cremada (aplica als relés tèrmics).
- Quan el cargol de fixació està trencat o el cremador de l'encesa falla (a les calderes de gas).
- Quan inseriu el reemplaçamentactivitats de manteniment programades previstes.
En els electrodomèstics, normalment no es canvia. Si el sistema de termoregulació falla, la substitució de la placa bimetàl·lica es produeix com un bloc sencer, que es presenta com a peces de recanvi per a un model específic del dispositiu. Però sovint el motiu de la fallada del termòstat és la crema dels contactes NC, i no la placa bimetàl·lica.
