Bimetalická deska: zařízení, princip činnosti, praktická aplikace

Komplexní automatizační systémy, které plní roli spínacích režimů určitých zařízení, jsou postaveny na nejjednodušších prvcích. Mají schopnost měnit jeden z jejich parametrů (tvar, objem, elektrická vodivost atd.) Pod vlivem jednoho nebo několika faktorů.

Takže všechny moderní topné prvky jsou vybaveny termostaty, které řídí stupeň povrchového vytápění. Základem každého termostatu je bimetalická deska.

Co je to bimetalická deska

Prvek, který má vlastnost deformovat (ohýbat) v jednom směru pod vlivem zvýšené teploty, se nazývá bimetalická deska. Podle jména můžete předpokládat, že složení desky má dva kovy. Každá z nich má vlastní hodnotu koeficientu tepelné roztažnosti. Výsledkem je, že při zahřátí takové desky se jedna složka rozšiřuje o určité množství a druhá o druhou.

To vede k ohybu, jehož tvar závisí na rozdílu teplotních koeficientů. Rychlost deformace je přímo úměrná změně teploty. Když je deska ochlazena, získá původní polohu. Deska je monolitický spoj a může pracovat tak dlouho, jak je požadováno.

Jaké komponenty se používají v bimetálech

Pro spojování kovů do jednoho bimetalu se používají metody pájení, svařování a nýtování.

Příkladem společné bimetalické desky je spojení mosazi a oceli. Takový kompozit má vysokou tepelnou citlivost.

Existují analogy bimetalu z nekovových materiálů (sklo, keramika). Jsou určeny pro práci v agresivních chemických prostředích, kde nelze kov použít.

Jak funguje bimetalová deska

Deska vyrobená z bimetalu pracuje v různých tepelných řídicích a termo-řídících systémech, nebo přesněji v tepelném relé mnoha modifikací. Nejjednodušší termostat obsahuje:

• Tepelně odolné tělo. Obsahuje všechny reléové prvky.
• Svorky - slouží k připojení elektrického obvodu.
• Mechanické spínače pro kontakty nebo skupiny kontaktů. Zavírání a otevírání elektrických kontaktů, včetně nebo odpojení obvodu.
• Dielektrická tyč nebo těsnění. Přenáší mechanické působení z desky na spínač.
• Bimetalová deska. Jedná se o prvek reakce na změnu teploty a vytváří tlak na tyč.
• Snímač teploty. Obvyklá kovová deska, která je přímo spojena s ovládacím prvkem. Má dobrou tepelnou vodivost a přenáší teplo na bimetal.

Pokud má povrch ohřívače přípustnou teplotu, bimetalová deska je v jistém ohnutém (plochém) stavu, elektrické kontakty jsou současně uzavřeny, proud proudí do okruhu topení.

Jak teplota povrchu stoupá, začne se bimetal zahřát a postupně se deformuje a působí na tyč. V tomto případě nastane doba, kdy tyč otevře kontakt mechanického spínače a proud v okruhu topení se přeruší. Pak se ochladí, deska se ochladí, řetěz se zavře a všechno se opakuje.

Často je relé uvolněno s možností regulace odezvy teploty.

Bimetalická kotlová deska

Systémy vytápění zemního plynu jsou vysoce riziková zařízení a proto zahrnují řadu senzorů stavu monitorování. Hlavním prvkem bezpečnosti je tahový snímač. Určuje správný směr výstupu spalovacích produktů, tj. Ze spalovací komory směrem ke komínu. Tím se zabrání vstupu oxidu uhelnatého do místnosti a otravy lidí.

Hlavní součástí snímače trakce je bimetalová deska pro plynový kotel. Princip fungování je analogický jakémukoliv bimetalu a rozměry a parametry materiálu jsou vypočítány tak, že překročení teploty 75 ° v kanálu vede k deformaci desky a provozu plynového ventilu.

Které zařízení používají bimetal

Oblast použití bimetalové desky je neobvykle široká. Prakticky všechna zařízení, kde je vyžadována regulace teploty, jsou vybaveny termostaty založenými na bimetálech. To je způsobeno konstruktivní jednoduchostí a spolehlivostí takových reléových systémů. V běžné technologii termostaty stojí:

• U domácích topných zařízení: trouby, žehlicí systémy, kotle, varné konvice atd.
• Topné systémy: elektrické konvektory, kotle na plyn a tuhá paliva s elektronikou.
• Při elektrickém automatickém vypnutí.
• V elektronice v měřících přístrojích, stejně jako v pulzních generátorech a časových relé.
• U motorů tepelného typu.

V průmyslových zařízeních jsou bimetalové desky instalovány v tepelných reléch určených k ochraně výkonných elektrických zařízení před tepelným přetížením: transformátory, elektromotory, čerpadla apod.

Když se deska změní

Všechny bimetalové desky mají dlouhou životnost, ale někdy je jejich nahrazení nevyhnutelné. Nutnost nastává, když:

• Bimetal ztratil své vlastnosti nebo se změnil, což neodpovídá režimu provozu zařízení.
• Deska je vyhořela (odkazuje na tepelná relé).
• Pokud je upevňovací šroub poškozen nebo zapalovač zapalování (v plynových kotlích).
• Pokud se předpokládá, že výměna desky bude plánovanou údržbou.

V domácích spotřebičích se obvykle nezmění. Pokud se nezdaří termoregulační systém, výměna bimetalu se děje celou jednotku, která jít jako náhradní díly pro konkrétní model. Často je však příčinou selhání termostatu zapálení kontaktů, nikoliv bimetalové desky.