Hvad er en Bimetallic Strip?
En bimetallisk strimmel er en enkel enhed, der konverterer termisk energi til mekanisk bevægelse. Det bruges som en termisk aktiveret afbryder eller varmeindikator og fungerer efter princippet om differentiel udvidelse af opvarmede forskellige metaller. Den bimetalliske bånd består af to forskellige metaller, der er bundet sammen for at danne en lige, flad bånd eller en koncentrisk spole. Når båndet opvarmes, opvarmes et af metallerne og udvides hurtigere end det andet, hvilket får båndet til at bøje. Denne mekaniske udbøjning udnyttes derefter på forskellige måder for at skifte elektriske kredsløb eller flytte en urskive til en indikation af give varmeværdi.
Når noget fast stof, væske eller gas opvarmes, begynder dens molekyler at bevæge sig væk fra hinanden, hvilket fører til ekspansion. Så længe et opvarmet materiale ikke er indeholdt på et tidspunkt, udvides det på en afbalanceret måde. Hvis materialet af en eller anden grund er indeholdt eller forhindret i at ekspandere langs en af dets overflader, vil den uhæmmede ekspansion i resten af materialet få det til at bøje eller bøjes. Naturligvis vil nogle materialer opvarmes hurtigere eller udvide mere end andre afhængigt af deres molekylstruktur. Hvis to sådanne forskellige materialer bindes sammen, vil det ene, der opvarmes langsommere, begrænse udvidelsen langs den ene side af den anden og forårsage, at dette afbøjningsfenomen opstår.
Dette princip om termisk afbøjning af forskellige materialer anvendes til at levere varmerelateret mekanisk bevægelse i en lang række elektriske og måleudstyr. Bimetalliske strimler er generelt konstrueret af to forskellige metaller, hvor messing og stål og kobber og stål er typiske kombinationer. De to materialer er typisk svejset, loddet eller nitet sammen for at frembringe en jævn, sikker sammenhæng mellem de to kontaktflader. Bimetalliske strimler kan dannes som lige eller koncentriske spiralfjederelementer. Deres fysiske afbøjning, når de opvarmes, udnyttes derefter på forskellige måder for at opnå forskellige funktioner.
En af de mest almindelige fremgangsmåder til anvendelse af afbøjningen af en bimetallisk bånd er at anvende strimlen som en elektrisk kontakt til at fremstille eller bryde kredsløb. Varme termostater er et godt eksempel på denne type anvendelse og bruger den lige, uopvarmede strimmel til at opretholde kontakten med et switchpoint og holde varmekredsen aktiv. Når temperaturen stiger til et forudbestemt punkt, opvarmes og bøjes strimlen, hvorved kredsløbet brydes og slukket for varmeren. Når strimlen afkøles igen, glæder den og aktiverer varmekredsen igen. Dette gør det muligt at opretholde et konstant temperaturområde.
Bimetallisten af spoletypen har en tendens til at slappe af, når den opvarmes og drejer nålen på et termometer for uretype for at indikere en temperaturværdi. Bimetalliske strimler bruges også som termisk overbelastningsenheder til at skære strømforsyningen til elektrisk udstyr, når de trækker for meget strøm eller fysisk overophedning. De kendte ekspansionsegenskaber for de forskellige metaller i bimetallstrimlen muliggør meget nøjagtig skræddersyning af disse anordninger til at fungere ved nøjagtige temperaturer. Dette gør strimlerne til en pålidelig og overkommelig metode til at bruge varme som kontrol- eller måleindgang.