Složeni sustavi automatizacije koji imaju ulogu prebacivanja načina rada određenih uređaja izgrađeni su na najjednostavnijim elementima. Oni imaju tendenciju promijeniti bilo koji od svojih parametara (oblik, volumen, električna vodljivost, itd.) pod utjecajem jednog ili više čimbenika.
Dakle, svi moderni grijaći elementi opremljeni su termostatima koji kontroliraju stupanj zagrijavanja površine. Osnova svakog termostata je bimetalna ploča.
Što je bimetalna ploča
Element koji ima svojstvo deformiranja (savijanja) u jednom smjeru pod utjecajem 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 se njezina komponenta širi za određenu količinu, a druga za drugu.
Ovo rezultira savijanjem čiji oblik ovisiod razlike temperaturnih koeficijenata. Brzina deformacije izravno je proporcionalna promjeni temperature. Kada se ploča ohladi, dobiva svoj izvorni položaj. Ploča je monolitna veza i može raditi neograničeno.
Koje komponente se koriste u bimetalima
Kako bi se metali spojili u jedan bimetal, koriste se lemljenje, zavarivanje i zakivanje.
Primjer uobičajene bimetalne ploče je kombinacija mjedi i čelika. Ovaj kompozit ima visoku toplinsku osjetljivost.
Postoje analozi bimetala od nemetalnih materijala (staklo, keramika). Dizajnirani su za rad u teškim kemijskim okruženjima gdje se metal ne može koristiti.
Kako radi bimetalna traka
Bimetalna ploča radi kao dio različitih sustava termičke kontrole i kontrole topline, točnije u toplinskom releju mnogih modifikacija. Najjednostavniji termostat uključuje:
- Kućište otporno na toplinu. Sadrži sve elemente releja.
- Priključci - koriste se za spajanje električnog kruga.
- Mehanički prekidači kontakata ili grupa kontakata. Uspostaviti i prekinuti električne kontakte, uključiti ili isključiti strujni krug.
- Dielektrična šipka ili brtva. Prenosi mehaničko djelovanje s ploče na prekidač.
- Bimetalna ploča. To je element reakcije na promjene temperature i stvara pritisak na stabljiku.
- Senzor temperature. Običan metalploča izravno spojena na upravljački element. Ima dobru toplinsku vodljivost i prenosi toplinu 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 se počinje zagrijavati i postupno se deformira, vršeći pritisak na šipku. U tom slučaju dolazi trenutak kada šipka otvara kontakt mehaničke sklopke, a struja u krugu grijača je prekinuta. Zatim se hladi, ploča se hladi, krug se zatvara i sve se ponavlja.
Releji se često proizvode s mogućnošću kontrole reakcije prema temperaturi.
Bimetalna kotlovska ploča
Sustavi grijanja na prirodni plin su uređaji visokog rizika, pa uključuju različite senzore za praćenje stanja. Dakle, glavni element sigurnosti je senzor potiska. Određuje točan smjer izlaza produkata izgaranja, odnosno iz komore za izgaranje prema dimnjaku. To sprječava ulazak ugljičnog monoksida u prostoriju i trovanje ljudi.
Glavna komponenta senzora propuha je bimetalna ploča za plinski kotao. Njegov princip rada sličan je onom bilo kojeg bimetala, a dimenzije i parametri materijala su izračunati na način da prekoračenje temperature od 75 stupnjeva u kanalu dovodi do deformacije ploče i aktiviranja plinskog ventila.
Koji uređaji koriste bimetal
Opseg bimetalne ploče je izuzetno širok. Gotovo svi uređaji gdje je potrebna kontrola temperature opremljeni su bimetalnim termostatima. To je zbog konstruktivne jednostavnosti i pouzdanosti takvih relejnih sustava. U našoj uobičajenoj tehnici, termostati su:
- U kućanskim uređajima za grijanje: štednjaci, sustavi za glačanje, bojleri, kuhala za vodu, itd.
- Sustavi grijanja: električni konvektori, kotlovi na plin i kruta goriva s 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 toplinske releje dizajnirane da zaštite snažne električne uređaje od toplinskih preopterećenja: transformatore, elektromotore, pumpe, itd.
Prilikom mijenjanja pločice
Sve bimetalne trake imaju dug vijek trajanja, ali ponekad je 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 fiksiranje slomljen ili plamenik za paljenje pokvari (kod plinskih kotlova).
- Prilikom zamjene umetkaočekivane planirane aktivnosti održavanja.
U kućanskim aparatima obično se ne mijenja. Ako termoregulacijski sustav pokvari, tada dolazi do zamjene bimetalne ploče kao cijelog bloka, koji dolazi kao rezervni dijelovi za određeni model uređaja. Ali često je razlog kvara termostata izgaranje NC kontakata, a ne bimetalne ploče.
