Kas ir bimetāla sloksne?

Kad jebkura cieta, šķidra vai gāze tiek uzkarsēta, tās molekulas sāk attālināties viena no otras, izraisot izplešanos. Kamēr apsildāms materiāls kādā brīdī netiek ievietots, tas līdzsvaroti izplešas. Ja kāda iemesla dēļ materiāls ir ierobežots vai liegts izplesties gar kādu no tā virsmām, pārējā materiāla neierobežotā izplešanās izraisīs tā novirzīšanos vai saliekšanos. Acīmredzot daži materiāli uzkarst ātrāk vai izplešas vairāk nekā citi atkarībā no to molekulārās struktūras. Ja divi šādi atšķirīgi materiāli savienojas kopā, tas, kurš uzsilst lēnāk, ierobežos izplešanos gar vienu otras virsmu un izraisīs šo novirzes parādību.

Šis atšķirīgu materiālu termiskās novirzes princips tiek izmantots, lai nodrošinātu ar siltumu saistītu mehānisku kustību plašā elektrisko un mērīšanas iekārtu klāstā. Bimetāla sloksnes parasti ir izgatavotas no diviem atšķirīgiem metāliem, un tipiskas kombinācijas ir misiņš un tērauds, kā arī varš un tērauds. Abi materiāli parasti tiek metināti, lodēti vai kniedēti kopā, lai izveidotu vienmērīgu, drošu savienojumu starp abām saskares virsmām. Bimetāla sloksnes var veidot kā taisnus vai koncentriskus atsperu tipa elementus. To fiziskā novirze karsēšanas laikā tiek izmantota dažādos veidos, lai sasniegtu dažādas funkcijas.

Viena no visizplatītākajām bimetāla sloksnes novirzes izmantošanas metodēm ir sloksnes izmantošana kā elektriskais kontakts, lai izveidotu vai pārtrauktu ķēdes. Sildītāja termostati ir labs šāda veida pielietojuma piemērs un izmanto taisnu, neapsildāmu sloksni, lai uzturētu kontaktu ar pārslēgšanas punktu un uzturētu sildītāja ķēdi aktīvu. Kad temperatūra paaugstinās līdz iepriekš noteiktam punktam, sloksne uzsilst un saliecas, tādējādi pārtraucot ķēdi un izslēdzot sildītāju. Kad sloksne atkal atdziest, tā iztaisnojas un atkārtoti aktivizē sildītāja ķēdi. Tas ļauj uzturēt nemainīgu temperatūras diapazonu.

Spoles tipa bimetāla sloksnei ir tendence atritināties, kad tā uzkarst, un pagriež ciparnīcas tipa termometra adatu, lai norādītu temperatūras vērtību. Bimetāla sloksnes izmanto arī kā termiskās pārslodzes ierīces, lai pārtrauktu strāvas padevi elektroiekārtām, kad tās patērē pārmērīgu strāvu vai fiziski pārkarst. Zināmās dažādo bimetāla sloksnes metālu izplešanās īpašības ļauj ļoti precīzi pielāgot šīs ierīces, lai tās darbotos precīzās temperatūrās. Tas padara sloksnes par uzticamu un pieejamu metodi siltuma izmantošanai kā vadības vai mērīšanas ievades metode.