雙金屬片是一種將熱能轉化為機械運動的簡單裝置。它用作熱激活開關或熱指示器,根據加熱的異種金屬的脹差原理工作。雙金屬片由兩種不同的金屬粘合在一起形成直線,扁平的金屬條或同心線圈。當金屬條被加熱時,其中一種金屬...
雙金屬片是一種將熱能轉化為機械運動的簡單裝置。它用作熱激活開關或熱指示器,根據加熱的異種金屬的脹差原理工作。雙金屬片由兩種不同的金屬粘合在一起形成直線,扁平的金屬條或同心線圈。當金屬條被加熱時,其中一種金屬會比另一種金屬加熱并膨脹得更快,從而導致金屬條彎曲。然后,這種機械偏轉會以各種方式進行控制,以切換電路或將表盤移動到給定的熱值指示值。
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當有固體物質時,應使用鉆頭,液體或氣體被加熱后,其分子開始相互分離,導致膨脹。只要在某一點上沒有被加熱的物質,它就會以平衡的方式膨脹。如果由于某種原因,這種物質被包含或阻止沿著它的某個表面膨脹,材料其余部分的不受限制的膨脹會使其偏轉或彎曲。顯然有些材料會比另一些材料更快或更膨脹,這取決于它們的分子結構。如果兩種不同的材料結合在一起,加熱較慢的一種會限制另一種表面的膨脹,并導致這種偏轉現象的發生。異種材料的熱偏轉原理用于在各種電氣和測量設備中提供與熱有關的機械運動。雙金屬條通常由兩種不同的金屬,黃銅和鋼以及銅和鋼是典型的組合。這兩種材料通常被焊接、釬焊或鉚接在一起,以在兩個接觸面之間形成均勻、牢固的結合。雙金屬條可以形成直線或同心螺旋彈簧型元件當加熱時,它們的物理偏轉通過各種方式來實現不同的功能。利用雙金屬片偏轉的最常見方法之一是利用雙金屬片作為電觸點來接通或斷開電路。加熱器恒溫器是此類應用的一個很好的例子,它使用直的、未加熱的鋁帶,用于保持與開關點的接觸,并保持加熱器電路的工作狀態。當溫度上升到預定點時,金屬帶會加熱和彎曲,從而斷開電路并關閉加熱器。當鋁帶再次冷卻時,它使加熱電路變直并重新激活。這樣可以保持恒定的溫度范圍。線圈型雙金屬片在加熱時趨于松弛,并轉動刻度盤式溫度計的指針以指示溫度值。雙金屬片還用作熱過載裝置,切斷電源當它們產生過大電流或物理過熱時,電氣設備。雙金屬帶中不同金屬的已知膨脹特性允許對這些設備進行非常精確的裁剪,以在精確的溫度下運行。這使得金屬帶成為一種可靠且經濟的方法,可以將熱量用作控制或測量輸入。