Kompleksni sistemi avtomatizacije, ki igrajo vlogo preklapljanja načinov delovanja določenih naprav, so zgrajeni na najpreprostejših elementih. Nagnjeni so k spremembi katerega koli od svojih parametrov (oblika, prostornina, električna prevodnost itd.) pod vplivom enega ali več dejavnikov.
Torej so vsi sodobni grelni elementi opremljeni s termostati, ki nadzorujejo stopnjo ogrevanja površine. Osnova vsakega termostata je bimetalna plošča.
Kaj je bimetalna plošča
Element, ki ima lastnost deformiranja (upogibanja) v eno smer pod vplivom povišane temperature, se imenuje bimetalna plošča. Po imenu lahko uganete, da plošča vsebuje dve kovini. Vsak od njih ima svojo vrednost koeficienta toplotnega raztezanja. Posledično se pri segrevanju takšne plošče ena njena komponenta razširi za določeno količino, druga pa za drugo.
To povzroči upogib, katerega oblika je odvisnaod razlike temperaturnih koeficientov. Hitrost deformacije je neposredno sorazmerna s spremembo temperature. Ko se plošča ohladi, dobi prvotni položaj. Plošča je monolitna povezava in lahko deluje neomejeno.
Katere komponente se uporabljajo v bikovinah
Za povezovanje kovin v eno bimetalno kovino se uporabljajo spajkanje, varjenje in kovičenje.
Primer običajne bimetalne plošče je kombinacija medenine in jekla. Ta kompozit ima visoko toplotno občutljivost.
Obstajajo analogi bimetala iz nekovinskih materialov (steklo, keramika). Zasnovani so za delo v težkih kemičnih okoljih, kjer kovine ni mogoče uporabiti.
Kako deluje bimetalni trak
Bimetalna plošča deluje kot del različnih sistemov za termično krmiljenje in termično krmiljenje, natančneje v termičnem releju številnih modifikacij. Najpreprostejši termostat vključuje:
- Toplotno odporno ohišje. Vsebuje vse elemente releja.
- Priključki - uporabljajo se za priključitev električnega tokokroga.
- Mehanska stikala kontaktov ali kontaktnih skupin. Vzpostavite in prekinite električne kontakte, vklopite ali izklopite vezje.
- Dielektrična palica ali tesnilo. Prenaša mehansko delovanje s plošče na stikalo.
- Bimetalna plošča. Je element odziva na temperaturne spremembe in ustvarja pritisk na steblo.
- Temperaturni senzor. Navadna kovinaplošča neposredno povezana s krmilnim elementom. Ima dobro toplotno prevodnost in prenaša toploto na bimetal.
Ko ima površina grelnika sprejemljivo temperaturo, je bimetalna plošča v določenem ukrivljenem (enakomernem) stanju, električni kontakti so zaprti in tok teče v grelnem krogu.
Ko se temperatura površine dvigne, se bimetal začne segrevati in se postopoma deformira ter pritiska na palico. V tem primeru pride trenutek, ko palica odpre kontakt mehanskega stikala in se tok v tokokrogu grelnika prekine. Nato se ohladi, plošča se ohladi, krog se zapre in vse se ponovi.
Releji se pogosto proizvajajo z možnostjo nadzora odziva glede na temperaturo.
Bimetalna kotlovna plošča
Ogrevalni sistemi na zemeljski plin so naprave z visokim tveganjem, zato vključujejo različne senzorje za spremljanje stanja. Torej je glavni element varnosti senzor potiska. Določa pravilno smer izstopa produktov zgorevanja, to je iz zgorevalne komore proti dimniku. To preprečuje, da bi ogljikov monoksid vstopil v prostor in zastrupil ljudi.
Glavna komponenta senzorja vleka je bimetalna plošča za plinski kotel. Njegovo načelo delovanja je podobno kot pri katerem koli bimetu, dimenzije in parametri materiala pa so izračunani tako, da presežek temperature 75 stopinj v kanalu povzroči deformacijo plošče in aktiviranje plinskega ventila.
Katere naprave uporabljajo bimetal
Obseg bimetalne plošče je izjemno širok. Skoraj vse naprave, kjer je potreben nadzor temperature, so opremljene z bimetalnimi termostati. To je posledica konstruktivne preprostosti in zanesljivosti takšnih relejnih sistemov. V naši običajni tehniki so termostati:
- V gospodinjskih kurilnih napravah: štedilniki, likalni sistemi, kotli, električni grelniki vode, itd.
- Ogrevalni sistemi: električni konvektorji, plinski kotli in kotli na trda goriva z elektroniko.
- V električnih škatlah samodejnega izklopa.
- V elektroniki v merilnih instrumentih, pa tudi v impulznih generatorjih in časovnih relejih.
- V termičnih motorjih.
V industrijski tehnologiji so bimetalne plošče vgrajene v termične releje, namenjene zaščiti močnih električnih naprav pred toplotnimi preobremenitvami: transformatorji, elektromotorji, črpalke itd.
Pri menjavi ploščice
Vsi bimetalni trakovi imajo dolgo življenjsko dobo, vendar je včasih zamenjava neizogibna. Potreba se pojavi, ko:
- Bimetal je izgubil svoje lastnosti ali se je spremenil, kar ne ustreza načinu delovanja naprave.
- Plošča je pregorela (velja za termične releje).
- Ko je pritrdilni vijak zlomljen ali odpove gorilnik za vžig (pri plinskih kotlih).
- Pri zamenjavi vložkapričakovane načrtovane vzdrževalne dejavnosti.
Pri gospodinjskih aparatih se običajno ne menja. Če termoregulacijski sistem odpove, pride do zamenjave bimetalne plošče kot celotnega bloka, ki prihajajo kot rezervni deli za določen model naprave. Toda pogosto je razlog za okvaro termostata izgorevanje NC kontaktov in ne bimetalne plošče.
