Os sistemas de automação complexos que desempenham o papel de alternar os modos de operação de determinados dispositivos são construídos sobre os elementos mais simples. Eles tendem a alterar qualquer um de seus parâmetros (forma, volume, condutividade elétrica, etc.) sob a influência de um ou mais fatores.
Assim, todos os elementos de aquecimento modernos estão equipados com termostatos que controlam o grau de aquecimento da superfície. A base de qualquer termostato é uma placa bimetálica.
O que é uma placa bimetálica
Um elemento que tem a propriedade de se deformar (dobrar) em uma direção sob a influência de temperatura elevada é chamado de placa bimetálica. Pelo nome, você pode adivinhar que a placa contém dois metais. Cada um deles tem seu próprio valor do coeficiente de expansão térmica. Como resultado, quando essa placa é aquecida, um componente dela se expande em certa quantidade e o segundo em outro.
Isso resulta em uma dobra cuja forma dependeda diferença nos coeficientes de temperatura. A taxa de deformação é diretamente proporcional à mudança de temperatura. Quando a placa é resfriada, ela adquire sua posição original. A placa é uma conexão monolítica e pode funcionar indefinidamente.
Quais componentes são usados em bimetais
Para conectar os metais em um único bimetal, são usadas solda, soldagem e rebitagem.
Um exemplo de placa bimetálica comum é uma combinação de latão e aço. Este composto tem alta sensibilidade térmica.
Existem análogos do bimetal de materiais não metálicos (vidro, cerâmica). Eles são projetados para trabalhar em ambientes químicos agressivos onde o metal não pode ser usado.
Como funciona uma tira bimetálica
Uma placa bimetálica funciona como parte de vários sistemas de controle térmico e controle térmico, e mais precisamente em um relé térmico de muitas modificações. O termostato mais simples inclui:
- Carcaça resistente ao calor. Ele contém todos os elementos do relé.
- Terminais - usados para conectar o circuito elétrico.
- Interruptores mecânicos de contatos ou grupos de contatos. Faça e quebre contatos elétricos, ligando ou desligando o circuito.
- Haste ou junta dielétrica. Transmite ação mecânica da placa para o interruptor.
- Placa bimetálica. É um elemento de resposta às mudanças de temperatura e cria pressão na haste.
- Sensor de temperatura. Metal comumplaca diretamente conectada ao elemento de controle. Possui boa condutividade térmica e transfere calor para o bimetal.
Quando a superfície do aquecedor tem uma temperatura aceitável, a placa bimetálica está em um certo estado curvo (par), os contatos elétricos estão fechados e a corrente flui no circuito do aquecedor.
Quando a temperatura da superfície aumenta, o bimetal começa a aquecer e se deforma gradativamente, exercendo pressão sobre a haste. Nesse caso, chega um momento em que a haste abre o contato do interruptor mecânico e a corrente no circuito do aquecedor é interrompida. Depois esfria, a placa esfria, o circuito fecha e tudo se repete novamente.
Relés são frequentemente produzidos com a capacidade de controlar a resposta por temperatura.
Placa de caldeira bimetálica
Os sistemas de aquecimento a gás natural são dispositivos de alto risco, por isso incluem vários sensores de monitoramento de condição. Assim, o principal elemento de segurança é um sensor de empuxo. Determina a direção correta da saída dos produtos de combustão, ou seja, da câmara de combustão em direção à chaminé. Isso evita que o monóxido de carbono entre na sala e envenene as pessoas.
O principal componente do sensor de tiragem é uma placa bimetálica para uma caldeira a gás. Seu princípio de funcionamento é semelhante ao de qualquer bimetal, e as dimensões e parâmetros do material são calculados de tal forma que ultrapassar a temperatura de 75 graus no canal leva à deformação da placa e acionamento da válvula de gás.
Quais dispositivos usam bimetal
O escopo da placa bimetálica é extremamente amplo. Quase todos os dispositivos onde o controle de temperatura é necessário estão equipados com termostatos bimetálicos. Isso se deve à simplicidade construtiva e confiabilidade de tais sistemas de relé. Em nossa técnica usual, os termostatos são:
- Em aparelhos de aquecimento doméstico: fogões, sistemas de engomar, caldeiras, chaleiras eléctricas, etc.
- Sistemas de aquecimento: convectores elétricos, caldeiras a gás e combustível sólido com eletrônica.
- Em caixas elétricas de desligamento automático.
- Em eletrônica em instrumentos de medição, bem como em geradores de pulso e relés de tempo.
- Em motores térmicos.
Na tecnologia industrial, as placas bimetálicas são instaladas em relés térmicos projetados para proteger dispositivos elétricos potentes de sobrecargas térmicas: transformadores, motores elétricos, bombas, etc.
Ao trocar a placa
Todas as tiras bimetálicas têm uma longa vida útil, mas às vezes a substituição é inevitável. A necessidade vem quando:
- O bimetal perdeu suas propriedades ou foi alterado, o que não corresponde ao modo de operação do dispositivo.
- A placa está queimada (aplica-se a relés térmicos).
- Quando o parafuso de fixação está quebrado ou o queimador de ignição falha (em caldeiras a gás).
- Quando inserir a substituiçãoatividades de manutenção programada esperadas.
Em eletrodomésticos, geralmente não é alterado. Caso o sistema de termorregulação falhe, a substituição da placa bimetálica ocorre como um bloco inteiro, que vem como peças de reposição para um modelo específico do dispositivo. Mas muitas vezes o motivo da falha do termostato é a queima dos contatos NF, e não a placa bimetálica.
