
双金属温度计是一种基于固体热膨胀性质来测量温度的现场指示型仪表,其核心测温原理是利用两种不同金属的热膨胀系数差异。
一、基本结构:
双金属温度计主要由以下部分组成:
双金属片(或双金属螺旋/弯曲片):由两种具有不同热膨胀系数的金属片牢固地轧制或焊接在一起,形成一体。
指针与刻度盘:双金属片的自由端连接指针,指针随双金属片变形而在刻度盘上指示出相应的温度值。
保护管(可选):有的双金属温度计带有金属保护套管,用于安装在管道或设备上,起到保护与固定作用。
二、测温原理:
1.热膨胀差异
不同的金属材料在受热时膨胀程度不同,即它们具有不同的线膨胀系数(或体膨胀系数)。例如,常用的组合之一是黄铜和镍铁合金(如因瓦合金),其中黄铜的膨胀系数较大,而镍铁合金的膨胀系数较小。
2.双金属片弯曲变形
当环境温度发生变化时,由于两种金属的热膨胀程度不一致,双金属片会发生弯曲或扭转变形。具体来说,膨胀系数较大的金属层伸展得更多,而膨胀系数较小的金属层伸展较少,导致整个双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲。
3.指示温度
这种弯曲变形是温度的函数,即温度越高,弯曲程度越大(或越小,取决于组合方式)。双金属片的自由端连接一个指针,通过机械传动带动指针在刻度盘上移动,从而直接显示出被测介质的温度值。
三、特点:
结构简单,成本低廉
无需外部电源,属于机械式仪表
适用于中低温范围(一般为 -80°C 至 +600°C,视型号而定)
可直接现场读数,常用于工业管道、设备、烘箱等场合的温度指示
四、总结:
双金属温度计的测温原理可以简单概括为:
利用两种不同金属在受热时膨胀程度不同,使它们组成的双金属片发生弯曲变形,通过这种变形量与温度之间的确定关系,带动指针转动,从而指示出相应的温度值。
这种原理使得双金属温度计成为一种可靠、直观且广泛使用的温度测量工具,尤其适合对精度要求不是极高但强调稳定性和易读性的场合。