Płyta bimetaliczna i jej zastosowanie w elektrotechnice
Płyta bimetaliczna to płyta specjalnie wykonana z pary różnych metali lub z bimetalu. Takie płytki są tradycyjnie stosowane w czujnikach termomechanicznych.
Bimetaliczne lub połączone mechanicznie dwa kawałki różnych metali o różnych stopniach rozszerzalności cieplnej mają dość interesującą cechę, która jest następująca.
Jeśli para identycznych płyt, to znaczy wykonanych z tego samego metalu i o tych samych wymiarach, zostanie poddana ogrzewaniu, wydłużą się one w takim samym stopniu. Ale jeśli płyty są wykonane z różnych metali (powiedzmy, jeden z miedzi, a drugi z żelaza), to po podgrzaniu razem, z powodu różnej rozszerzalności cieplnej, płytki będą się wydłużać na różne sposoby.
Spawane, spawane lub nitowane dwie płyty tworzą jedną płytę bimetaliczną. Jeden koniec takiej płytki jest zwykle zamocowany statycznie w nieruchomym uchwycie wewnątrz urządzenia, a drugi może się swobodnie poruszać w zależności od aktualnej temperatury całej płytki.
Takie płytki do różnych celów są zwykle wykonane z mosiądzu i inwaru (inwar to stop niklu i żelaza).W wyniku nagrzania płyta będzie się wyginać w kierunku metalu o mniejszej rozszerzalności cieplnej, a wolny koniec płyty będzie się przemieszczał w wyniku odkształcenia. Płytki są skuteczne w bardzo szerokim zakresie temperatur.
Zastosowanie płyt bimetalicznych w elektrotechnice
W bezpiecznikach i termostatach płytki bimetaliczne kontrolują stan styków elektrycznych. Płytka otwiera lub zamyka obwód Element grzewczy, odcina zasilanie kotła itp.
W najprostszych konstrukcjach styki zbliżają się i rozdzielają powoli, w bardziej fantazyjnych - o kilka milimetrów w ostrym skoku (słychać charakterystyczne kliknięcia z żelazka podczas prasowania lub z domowej grzałki ustawionej na określoną temperaturę).
W czajniku elektrycznym styki płyty bimetalicznej chronią go przed przegrzaniem i wewnątrz wyłącznik obwodu — okablowanie przed przekroczeniem dopuszczalnej wartości prądu.
Tak zwana przekaźniki termiczne lub wyłączniki automatyczne, które wymagają ręcznego resetowania po usunięciu usterki przez personel — tu i tam bimetaliczna płytka.
V zapłonniki do świetlówek aw obwodach sterowania silników elektrycznych płytki bimetaliczne służą do przełączania trybu pracy urządzenia po jego włączeniu. Po uruchomieniu urządzenia płyta uruchamia się i kontynuuje nagrzewanie.
W tym przypadku płytki bimetaliczne są wyposażone w specjalną grzałkę i styk, jest cewka grzejna wykonana z drutu o wysokiej rezystancji lub płyta jest podgrzewana bezpośrednio przez przepływający przez nią prąd. W ten sposób działają niektóre przekaźniki zabezpieczające i generatory impulsów przełączających. Jeśli silnik przegrzeje się podczas pracy, zadziała przekaźnik i odłączy silnik od sieci.
V Narzędzia pomiarowe, w rzeczywistości — w termometrach bimetalicznych z grzałką ten efekt jest również wykorzystywany. Aby uzyskać woltomierz lub amperomierz, płyta jest włączana na różne sposoby.
Energetycznie takie urządzenie jest oczywiście zachłanne, ale nie ma w nim elementów ocierających się mechanicznie, jest odporne na wibracje, odporne na zanieczyszczenia i regeneruje się w przypadku zawilgocenia.
Urządzenia pomiarowe tego typu, na płytkach bimetalicznych, są nadal z powodzeniem stosowane w elektronice samochodowej.