Los sistemas de automatización complejos que desempeñan el papel de cambiar los modos operativos de ciertos dispositivos se basan en los elementos más simples. Tienden a cambiar cualquiera de sus parámetros (forma, volumen, conductividad eléctrica, etc.) bajo la influencia de uno o más factores.
Entonces, todos los elementos de calefacción modernos están equipados con termostatos que controlan el grado de calentamiento de la superficie. La base de cualquier termostato es una placa bimetálica.
Qué es una placa bimetálica
Un elemento que tiene la propiedad de deformarse (doblarse) en una dirección bajo la influencia de temperaturas elevadas se denomina placa bimetálica. Por el nombre, puedes adivinar que la placa contiene dos metales. Cada uno de ellos tiene su propio valor del coeficiente de expansión térmica. Como resultado, cuando se calienta una placa de este tipo, uno de sus componentes se expande en cierta cantidad y el segundo en otra.
Esto da como resultado una curva cuya forma dependede la diferencia en los coeficientes de temperatura. La velocidad de deformación es directamente proporcional al cambio de temperatura. Cuando la placa se enfría, adquiere su posición original. La placa es una conexión monolítica y puede funcionar indefinidamente.
Qué componentes se utilizan en los bimetales
Para unir metales en un solo bimetal, se utilizan soldadura blanda, soldadura blanda y remaches.
Un ejemplo de una placa bimetálica común es una combinación de latón y acero. Este compuesto tiene una alta sensibilidad térmica.
Hay análogos de bimetal de materiales no metálicos (vidrio, cerámica). Están diseñados para trabajar en ambientes químicos agresivos donde no se puede usar metal.
Cómo funciona una tira bimetálica
Una placa bimetálica funciona como parte de varios sistemas de control térmico y control térmico, y más precisamente en un relé térmico de muchas modificaciones. El termostato más simple incluye:
- Carcasa resistente al calor. Contiene todos los elementos del relé.
- Terminales: se utilizan para conectar el circuito eléctrico.
- Interruptores mecánicos de contactos o grupos de contactos. Hacer y romper contactos eléctricos, encendiendo o apagando el circuito.
- Varilla o junta dieléctrica. Transmite la acción mecánica de la placa al interruptor.
- Placa bimetálica. Es un elemento de respuesta a los cambios de temperatura y genera presión sobre el vástago.
- Sensor de temperatura. metal ordinarioplaca conectada directamente al elemento de control. Tiene buena conductividad térmica y transfiere calor al bimetal.
Cuando la superficie del calentador tiene una temperatura aceptable, la placa bimetálica se encuentra en cierto estado curvo (nivelado), los contactos eléctricos están cerrados y la corriente fluye en el circuito del calentador.
Cuando la temperatura de la superficie aumenta, el bimetal comienza a calentarse y se deforma gradualmente, ejerciendo presión sobre la varilla. En este caso, llega un momento en que la varilla abre el contacto del interruptor mecánico y se interrumpe la corriente en el circuito del calentador. Luego se enfría, la placa se enfría, el circuito se cierra y todo vuelve a repetirse.
Los relés suelen fabricarse con la capacidad de controlar la respuesta por temperatura.
Placa de caldera bimetálica
Los sistemas de calefacción de gas natural son dispositivos de alto riesgo, por lo que incluyen varios sensores de monitoreo de condición. Entonces, el principal elemento de seguridad es un sensor de empuje. Determina la dirección correcta de salida de los productos de la combustión, es decir, desde la cámara de combustión hacia la chimenea. Esto evita que el monóxido de carbono entre en la habitación y envenene a las personas.
El componente principal del sensor de tiro es una placa bimetálica para una caldera de gas. Su principio de funcionamiento es similar al de cualquier bimetal, y las dimensiones y parámetros del material están calculados de tal forma que sobrepasar la temperatura de 75 grados en el canal provoca la deformación de la placa y el accionamiento de la válvula de gas.
Qué dispositivos usan bimetal
El alcance de la placa bimetálica es extremadamente amplio. Casi todos los dispositivos donde se requiere control de temperatura están equipados con termostatos bimetálicos. Esto se debe a la simplicidad constructiva y la fiabilidad de tales sistemas de relés. En nuestra técnica habitual, los termostatos son:
- En electrodomésticos de calefacción: estufas, sistemas de planchado, calderas, teteras eléctricas, etc.
- Sistemas de calefacción: convectores eléctricos, calderas de gas y combustibles sólidos con electrónica.
- En cajas eléctricas de apagado automático.
- En electrónica en instrumentos de medida, así como en generadores de impulsos y relés de tiempo.
- En motores térmicos.
En tecnología industrial, las placas bimetálicas se instalan en relés térmicos diseñados para proteger dispositivos eléctricos potentes de sobrecargas térmicas: transformadores, motores eléctricos, bombas, etc.
Al cambiar la placa
Todas las tiras bimetálicas tienen una larga vida útil, pero a veces el reemplazo es inevitable. La necesidad surge cuando:
- El bimetal ha perdido sus propiedades o ha cambiado, lo que no corresponde al modo de funcionamiento del dispositivo.
- La placa está quemada (aplica a relés térmicos).
- Cuando se rompe el tornillo de fijación o falla el quemador de encendido (en calderas de gas).
- Cuando inserte el reemplazoactividades de mantenimiento programadas previstas.
En los electrodomésticos, normalmente no se cambia. Si el sistema de termorregulación falla, entonces el reemplazo de la placa bimetálica ocurre como un bloque completo, que viene como repuesto para un modelo específico del dispositivo. Pero a menudo, la razón de la falla del termostato es la quema de los contactos NC, y no la placa bimetálica.
