Vad är en bimetallisk remsa?
En bimetallisk remsa är en enkel anordning som omvandlar termisk energi till mekanisk rörelse. Den används som en termiskt aktiverad strömbrytare eller värmeindikator och fungerar enligt principen om differentiell expansion av uppvärmda olika metaller. Den bimetalliska remsan består av två olika metaller som är sammanbundna för att bilda en rak, platt remsa eller en koncentrisk spiral. När remsan värms upp värms en av metallerna ut och expanderar snabbare än den andra, vilket gör att remsan böjs. Denna mekaniska avböjning utnyttjas sedan på olika sätt för att växla elektriska kretsar eller flytta en ratta till en värmeindikation.
När någon fast substans, vätska eller gas värms upp, börjar molekylerna att röra sig från varandra vilket leder till expansion. Så länge ett upphettat material inte finns någon gång kommer det att expandera på ett balanserat sätt. Om materialet av någon anledning innehåller eller förhindras från att expandera längs en av dess ytor kommer den obegränsade expansionen i resten av materialet att leda till att det böjer sig eller böjs. Naturligtvis kommer vissa material att värmas upp snabbare eller expandera mer än andra beroende på deras molekylstruktur. Om två sådana olika material binds samman kommer det som värmer långsammare att begränsa expansionen längs den ena sidan av den andra och få detta avböjningsfenomen att uppstå.
Denna princip för termisk avböjning av olika material används för att tillhandahålla värmerelaterad mekanisk rörelse i ett brett spektrum av elektrisk och mätutrustning. Bimetallremsor är i allmänhet konstruerade av två olika metaller med mässing och stål och koppar och stål är typiska kombinationer. De två materialen är typiskt svetsade, hårlödda eller nitade tillsammans för att ge en jämn, säker sammankoppling mellan de två kontaktytorna. Bimetalliska remsor kan formas som raka eller koncentriska spiralfjäderelement. Deras fysiska avböjning vid uppvärmning utnyttjas sedan på olika sätt för att uppnå olika funktioner.
En av de vanligaste metoderna för att använda avböjningen av en bimetallisk remsa använder remsan som en elektrisk kontakt för att göra eller bryta kretsar. Värmestermostater är ett bra exempel på denna typ av applikation och använder den raka, ouppvärmda remsan för att upprätthålla kontakten med en kopplingspunkt och hålla värmekretsen aktiv. När temperaturen stiger till en förutbestämd punkt värms och böjs bandet, varvid kretsen bryts och stängs av värmaren. När remsan svalnar igen rätar den och aktiverar värmarkretsen igen. Detta gör att ett konstant temperaturområde kan bibehållas.
Bimetallremsan av spoltyp tenderar att varva ner när den värms upp och vrider nålen på en termometer för urtavla för att indikera ett temperaturvärde. Bimetallremsor används också som värmeöverbelastningsanordningar för att minska strömförsörjningen till elektrisk utrustning när de drar mycket ström eller fysiskt överhettas. De kända expansionsegenskaperna för de olika metallerna i bimetallremsan möjliggör mycket exakt anpassning av dessa anordningar för att arbeta vid exakta temperaturer. Detta gör remsorna till en pålitlig och prisvärd metod för att använda värme som kontroll- eller mätingång.