Složeni sistemi automatizacije koji imaju ulogu prebacivanja režima rada određenih uređaja izgrađeni su na najjednostavnijim elementima. Oni imaju tendenciju da promene bilo koji od svojih parametara (oblik, zapreminu, električnu provodljivost, itd.) pod uticajem jednog ili više faktora.
Dakle, svi moderni grijači su opremljeni termostatima koji kontroliraju stepen zagrijanosti površine. Osnova svakog termostata je bimetalna ploča.
Šta je bimetalna ploča
Element koji ima svojstvo deformisanja (savijanja) u jednom pravcu pod uticajem povišene temperature naziva se bimetalna ploča. Po imenu možete pogoditi da ploča sadrži dva metala. Svaki od njih ima svoju vrijednost koeficijenta toplinskog širenja. Kao rezultat toga, kada se takva ploča zagrije, jedna njena komponenta se širi za određenu količinu, a druga za drugu.
Ovo rezultira krivinom čiji oblik zavisiod razlike temperaturnih koeficijenata. Brzina deformacije je direktno proporcionalna promjeni temperature. Kada se ploča ohladi, ona poprima svoj prvobitni položaj. Ploča je monolitna veza i može raditi neograničeno.
Koje komponente se koriste u bimetalima
Da bi se metali povezali u jedan bimetal, koriste se lemljenje, zavarivanje i zakivanje.
Primjer uobičajene bimetalne ploče je kombinacija mesinga i čelika. Ovaj kompozit ima visoku termičku osjetljivost.
Postoje analozi bimetala od nemetalnih materijala (staklo, keramika). Dizajnirani su za rad u teškim hemijskim okruženjima gdje se metal ne može koristiti.
Kako radi bimetalna traka
Bimetalna ploča radi kao dio različitih sistema termičke kontrole i termičke kontrole, tačnije u termičkom releju mnogih modifikacija. Najjednostavniji termostat uključuje:
- Kućište otporno na toplinu. Sadrži sve elemente releja.
- Priključci - koriste se za povezivanje električnog kola.
- Mehanički prekidači kontakata ili grupa kontakata. Uspostavljanje i prekidanje električnih kontakata, uključivanjem ili isključivanjem strujnog kola.
- Dielektrična šipka ili brtva. Prenosi mehaničko djelovanje od ploče do prekidača.
- Bimetalna ploča. To je element reakcije na promjene temperature i stvara pritisak na stabljiku.
- Senzor temperature. Običan metalploča direktno spojena na upravljački element. Ima dobru toplotnu provodljivost i prenosi toplotu na bimetal.
Kada površina grijača ima prihvatljivu temperaturu, bimetalna ploča je u određenom zakrivljenom (ravnom) stanju, električni kontakti su zatvoreni i struja teče u krugu grijača.
Kada temperatura površine poraste, bimetal počinje da se zagreva i postepeno se deformiše, vršeći pritisak na štap. U tom slučaju dolazi trenutak kada šipka otvara kontakt mehaničkog prekidača, a struja u krugu grijača se prekida. Zatim se hladi, ploča se hladi, krug se zatvara i sve se ponavlja.
Releji se često proizvode sa mogućnošću kontrole reakcije prema temperaturi.
Bimetalna kotlovska ploča
Sistemi grijanja na prirodni plin su uređaji visokog rizika, tako da uključuju različite senzore za praćenje stanja. Dakle, glavni element sigurnosti je senzor potiska. Određuje pravilan smjer izlaza produkata izgaranja, odnosno iz komore za sagorijevanje prema dimnjaku. Ovo sprečava ulazak ugljen-monoksida u prostoriju i trovanje ljudi.
Glavna komponenta senzora propuha je bimetalna ploča za plinski kotao. Njegov princip rada je sličan onome kod bilo kojeg bimetala, a dimenzije i parametri materijala su izračunati na način da prekoračenje temperature od 75 stepeni u kanalu dovodi do deformacije ploče i aktiviranja gasnog ventila.
Koji uređaji koriste bimetal
Opseg bimetalne ploče je izuzetno širok. Gotovo svi uređaji kod kojih je potrebna kontrola temperature opremljeni su bimetalnim termostatima. To je zbog konstruktivne jednostavnosti i pouzdanosti takvih relejnih sistema. U našoj uobičajenoj tehnici, termostati su:
- U kućnim aparatima za grijanje: peći, sistemi za peglanje, bojleri, kuhala za vodu, itd.
- Sistemi grijanja: električni konvektori, kotlovi na plin i čvrsto gorivo sa elektronikom.
- U električnim kutijama automatskog isključivanja.
- U elektronici u mjernim instrumentima, kao iu generatorima impulsa i vremenskim relejima.
- U termalnim motorima.
U industrijskoj tehnologiji, bimetalne ploče se ugrađuju u termalne releje dizajnirane da zaštite moćne električne uređaje od termičkih preopterećenja: transformatore, elektromotore, pumpe, itd.
Prilikom promjene tablice
Sve bimetalne trake imaju dug vijek trajanja, ali je ponekad zamjena neizbježna. Potreba dolazi kada:
- Bimetal je izgubio svojstva ili se promijenio, što ne odgovara načinu rada uređaja.
- Ploča je izgorjela (odnosi se na termalne releje).
- Kada je vijak za pričvršćivanje slomljen ili gorionik za upaljač pokvari (kod plinskih kotlova).
- Prilikom zamjene umetkaočekivane planirane aktivnosti održavanja.
U kućnim aparatima se obično ne mijenja. Ako termoregulacioni sistem pokvari, dolazi do zamjene bimetalne ploče kao cijelog bloka, koji dolaze kao rezervni dijelovi za određeni model uređaja. Ali često je razlog kvara termostata izgaranje NC kontakata, a ne bimetalne ploče.
