Bagaimana cara kerja termometer strip bimetal?
Artikel ini memberikan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan berikut, antara lain:
- Bagaimana cara kerja termometer bimetal?
- Mengapa bimetal dibungkus menjadi spiral atau heliks?
- Mengapa beberapa termometer bimetal dilengkapi dengan kontak sakelar?
Suhu dapat diukur berdasarkan prinsip ekspansi termal padatan yang berbeda. Untuk tujuan ini, dua strip logam (misalnya baja dan kuningan) dengan derajat ekspansi termal yang berbeda disatukan dengan kuat. Ketika dipanaskan, strip logam berubah bentuk karena tingkat ekspansi yang berbeda. Deformasi adalah ukuran suhu dan dapat dibaca dari skala yang dikalibrasi.
Dalam termometer strip bimetalik laju ekspansi logam yang berbeda ketika dipanaskan digunakan untuk mengukur suhu!
Karena bahan logamnya, termometer bimetal dapat digunakan pada suhu di bawah -100 ° C hingga lebih dari 500 ° C.
Bimetal strip diproduksi dengan menggulung lembaran logam yang berbeda satu di atas yang lain dan kemudian memanaskannya sehingga ikatan logam pada sambungan melalui proses difusi ( pengelasan dingin ).
Catatan: Karena konduktivitas listrik dari strip bimetal, itu juga sering digunakan sebagai komponen keselamatan untuk shutdown otomatis. Bimetal strip dapat ditemukan dalam ketel, misalnya, yang mematikan ketel secara otomatis dengan membuka sirkuit listrik ketika suhunya terlalu tinggi (atau ketika titik didih tercapai).
Jenis termometer bimetal
Semakin lama bimetal, semakin besar tikungan dan sensitivitas untuk pengukuran suhu. Untuk alasan ini, strip bimetal yang panjang sering kali dibungkus menjadi koil. Tergantung pada apakah kumparan bimetalik dipelintir seperti spiral atau sekrup, dua jenis yang berbeda dapat dibedakan.
Termometer bimetal tipe spiral
Desain termometer bimetal yang paling sederhana adalah membungkus strip bimetal menjadi spiral. Ujung dalam spiral tersambung dengan kuat ke rumahan. Sebuah pointer melekat pada ujung terluar spiral. Suhu yang diukur kemudian dapat dibaca dari skala yang dikalibrasi.
Desain seperti ini menggunakan spiral bimetal tidak hanya sangat menghemat ruang tetapi juga hemat biaya. Namun, kerugiannya adalah bahwa tombol dan sensor suhu tidak terpisah satu sama lain. Seluruh termometer bimetal harus ditempatkan langsung di media yang suhunya akan diukur. Termometer semacam itu digunakan, misalnya, dalam lemari pendingin atau freezer atau untuk menentukan suhu ruangan.
Termometer bimetal tipe heliks
Dalam banyak kasus, perlu untuk secara spasial memisahkan indikator (penunjuk) dari sensor (bimetalik coil). Misalnya, jika suhu air diukur dalam pipa pemanas, seperti biasa dalam sistem pemanas. Sensor suhu kemudian harus terletak di dalam pipa, sedangkan tampilan untuk suhu harus di luar pipa. Atau dalam industri makanan juga perlu untuk memisahkan layar dari sensor jika, misalnya, suhu di dalam makanan harus diukur ("piercing thermometer").
Dalam kasus ini, termometer bimetal dilengkapi dengan strip bimetal yang dibungkus menjadi koil heliks. Bimetal heliks terhubung dengan kuat di satu ujung ke bagian dalam tabung pengukur (bimetal melekat pada pin silinder, yang ditekan dengan kuat ke dalam batang). Batang logam yang dapat diputar dipandu melalui koil heliks ini, yang dihubungkan ke ujung longgar. Sebuah penunjuk terpasang pada ujung atas batang logam. Jika tabung pengukur sekarang dipanaskan, bimetal heliks berputar dan memutar batang logam. Pada skala yang dikalibrasi, suhu yang sesuai dapat terbaca.
Termometer bimetal semacam itu juga dapat dilengkapi dengan kontak sakelar yang menutup sirkuit listrik ketika suhu tertentu melebihi atau undershot; sinyal listrik dipicu sesuai. Saklar kontak dengan demikian dapat melakukan tugas kontrol, misalnya sebagai termostat untuk sistem pemanas di bawah lantai, yang mematikan pompa pemanas untuk alasan keamanan ketika suhu terlalu tinggi dan menyalakannya lagi ketika suhu turun di bawah tingkat tertentu.
