Διμεταλλική πλάκα και η χρήση της στην ηλεκτροτεχνία

Μια διμεταλλική πλάκα είναι μια πλάκα ειδικά κατασκευασμένη από ένα ζεύγος ανόμοιων μετάλλων ή από ένα διμεταλλικό. Τέτοιες πλάκες χρησιμοποιούνται παραδοσιακά σε θερμομηχανικούς αισθητήρες.

Διμεταλλικά ή μηχανικά συνδεδεμένα δύο κομμάτια διαφορετικών μετάλλων με διαφορετικούς βαθμούς θερμικής διαστολής έχουν ένα αρκετά ενδιαφέρον χαρακτηριστικό που είναι το εξής.

Εάν ένα ζευγάρι πανομοιότυπων πλακών, δηλαδή από το ίδιο μέταλλο και τις ίδιες διαστάσεις, υποβληθεί σε θέρμανση, θα επιμηκυνθούν στον ίδιο βαθμό. Αλλά εάν οι πλάκες είναι κατασκευασμένες από διαφορετικά μέταλλα (ας πούμε, το ένα από χαλκό και το άλλο από σίδηρο), τότε όταν θερμαίνονται μαζί, λόγω διαφορετικής θερμικής διαστολής, οι πλάκες θα επιμηκυνθούν με διαφορετικούς τρόπους.

Συγκολλημένες, συγκολλημένες ή καρφιτσωμένες δύο πλάκες σχηματίζουν μία διμεταλλική πλάκα. Το ένα άκρο μιας τέτοιας πλάκας στερεώνεται συνήθως στατικά σε μια σταθερή θήκη μέσα στη συσκευή και το άλλο είναι ελεύθερο να κινείται σύμφωνα με την τρέχουσα θερμοκρασία της πλάκας στο σύνολό της.

Τέτοιες πλάκες για διάφορους σκοπούς κατασκευάζονται συνήθως από ορείχαλκο και invar (το invar είναι ένα κράμα νικελίου και σιδήρου).Ως αποτέλεσμα της θέρμανσης, η πλάκα θα λυγίσει προς το μέταλλο με λιγότερη θερμική διαστολή και το ελεύθερο άκρο της πλάκας θα μετακινηθεί ως αποτέλεσμα της παραμόρφωσης. Οι πλάκες είναι αποτελεσματικές σε πολύ μεγάλο εύρος θερμοκρασιών.

Η χρήση διμεταλλικών πλακών στην ηλεκτρική μηχανική

Σε ασφάλειες και θερμοστάτες, οι διμεταλλικές πλάκες ελέγχουν την κατάσταση των ηλεκτρικών επαφών. Η πλάκα ανοίγει ή κλείνει το κύκλωμα θερμαντικό στοιχείο, διακόπτει την παροχή ρεύματος στο λέβητα κ.λπ.

Στα πιο απλά σχέδια, οι επαφές ενώνονται και διαχωρίζονται αργά, σε πιο φανταστικά - κατά μερικά χιλιοστά σε ένα απότομο άλμα (χαρακτηριστικά κλικ μπορούν να ακουστούν από το σίδερο κατά το σιδέρωμα ή από μια οικιακή θερμάστρα που έχει ρυθμιστεί σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία).

Σε έναν ηλεκτρικό βραστήρα, οι επαφές της διμεταλλικής πλάκας το προστατεύουν από υπερθέρμανση και στο εσωτερικό διακόπτης κυκλώματος — καλωδίωση έναντι υπέρβασης της επιτρεπόμενης τιμής ρεύματος.

Τα λεγόμενα θερμικά ρελέ ή διακόπτες κυκλώματος που απαιτούν χειροκίνητη επαναφορά αφού το προσωπικό διορθώσει τη βλάβη—μια διμεταλλική πλάκα εδώ κι εκεί.

V εκκινητές για λαμπτήρες φθορισμού και στα κυκλώματα ελέγχου των ηλεκτροκινητήρων, χρησιμοποιούνται διμεταλλικές πλάκες για την εναλλαγή του τρόπου λειτουργίας της συσκευής μετά την ενεργοποίησή της. Κατά την εκκίνηση της συσκευής, η πλάκα ξεκινά και συνεχίζει να θερμαίνεται.

Σε αυτή την περίπτωση, οι διμεταλλικές πλάκες είναι εξοπλισμένες με ειδικό θερμαντήρα και επαφή, υπάρχει ένα πηνίο θέρμανσης από σύρμα υψηλής αντίστασης ή η πλάκα θερμαίνεται απευθείας από το ρεύμα που περνά μέσα από αυτό. Έτσι λειτουργούν ορισμένα προστατευτικά ρελέ και γεννήτριες παλμών μεταγωγής. Εάν ο κινητήρας υπερθερμανθεί κατά τη λειτουργία, το ρελέ θα λειτουργήσει και θα αποσυνδέσει τον κινητήρα από το δίκτυο.

V Εργαλεία μέτρησης, μάλιστα — σε θερμόμετρα διμεταλλικής πλάκας με θερμάστρα, χρησιμοποιείται και αυτό το εφέ. Για να αποκτήσετε ένα βολτόμετρο ή αμπερόμετρο, η πλάκα ενεργοποιείται με διαφορετικούς τρόπους.

Μια τέτοια συσκευή ενεργειακά, φυσικά, είναι άπληστη, αλλά δεν υπάρχουν μέρη που τρίβονται μηχανικά, είναι ανθεκτική στους κραδασμούς, ανθεκτική στη ρύπανση και ανακάμπτει σε περίπτωση υγρασίας.

Οι συσκευές μέτρησης αυτού του τύπου, σε διμεταλλικές πλάκες, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται με επιτυχία στα ηλεκτρονικά αυτοκίνητα.