बायमेटेलिक स्ट्रिप क्या है: निर्माण और इसके प्रकार

ब्रह्मांड में प्रत्येक धातु सामग्री के अपने गुण हैं जैसे विद्युत संपत्ति, यांत्रिक संपत्ति, चुंबकीय गुण, रासायनिक गुण, तापीय गुण, और ऑप्टिकल गुण। यह लेख एक द्विध्रुवीय पट्टी के बारे में बताता है जो थर्मल विस्तार संपत्ति पर आधारित है। यह आमतौर पर एक लोहे के बक्से, हीटर, केतली, आदि जैसे अनुप्रयोगों में मनाया जाता है। एक धारीदार पट्टी धर्मान्तरित होती है तापीय ऊर्जा यांत्रिक विस्थापन में।

Bimetallic Strip क्या है?

परिभाषा: एक द्विध्रुवीय पट्टी थर्मल विस्तार के सिद्धांत पर काम करती है, जिसे तापमान में परिवर्तन के साथ धातु की मात्रा में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया गया है। द्विध्रुवीय पट्टी धातुओं के दो मूल मूल सिद्धांतों पर काम करती है।

• पहला मौलिक थर्मल विस्तार है, जो बताता है कि तापमान में भिन्नता के आधार पर धातुओं का विस्तार या अनुबंध होता है
• दूसरा मूलभूत तापमान गुणांक है, जहां प्रत्येक धातु (अपने स्वयं के तापमान गुणांक) का विस्तार या स्थिर तापमान पर अलग-अलग अनुबंध होता है।

Bimetallic Strip के गुण

द्विध्रुवीय पट्टी के कुछ महत्वपूर्ण गुण हैं

• विस्तार के गुणांक: इसे आकार, क्षेत्र और मात्रा जैसे तापमान में परिवर्तन के जवाब में एक धातु की भौतिक संपत्ति में परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया गया है।
• लोच मॉड्यूल: इसे लोचदार विरूपण क्षेत्र में तनाव के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।
• ठंडा करने पर लोचदार सीमा: यह मानक सीमा है जिस पर ठंडा होने पर धातु अपनी सामान्य स्थिति में वापस आ जाती है। यह गुण धातु से धातु में भिन्न होता है।
• विद्युत चालकता: इसे सामग्री से गुजरने वाली विद्युत धारा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
• लचीलापन
• धातुकर्म की क्षमता।

द्विधातु पट्टी का निर्माण

आमतौर पर स्टील (12 * 10) धातुओं की दो अलग-अलग पतली पट्टियों को जोड़कर एक द्विध्रुवीय पट्टी बनाई जाती है^-6सेवा मेरे^-1) और पीतल (18.7 * 10)^-6सेवा मेरे^-1), या तांबा (16.6 * 10)^-6सेवा मेरे^-1), जहाँ इन धातुओं के एक सिरे को वेल्डिंग करके तय किया जाता है और दूसरे सिरे को मुक्त छोड़ दिया जाता है। जब इन सामग्रियों पर तापमान लागू होता है, तो वे अपनी भौतिक स्थिति को या तो विस्तार या विकृत करके बदलना शुरू कर देंगे।

निर्माण

इसे निम्नलिखित दो मामलों में समझाया जा सकता है,

केस (i): जब तापमान बढ़ता है, तो यह स्ट्रिप को गुणांक के कम मूल्य के साथ धातु की ओर विस्तार करने की अनुमति देता है, जिसे नीचे की आकृति में देखा जा सकता है।

एक छोर पर स्थिर पट्टी

मकान (ii): जब तापमान कम हो जाता है, तो यह पट्टी को उच्च गुणांक वाले तापमान गुणांक के साथ धातु की ओर विस्तार करने की अनुमति देता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

Bimetallic Strip का विक्षेपण

इससे हम समझ सकते हैं कि

विक्षेपण की श्रेणी = प्रयुक्त धातु

धातु का विक्षेपण = (पट्टी की लंबाई + तापमान भिन्नता) / पट्टी की मोटाई

गणितीय प्रतिनिधित्व

A और B जैसी दो धातुओं पर दो अलग-अलग तापमान 'T1' और 'T2' पर विचार करें। द्विध्रुवीय पट्टी की वक्रता की त्रिज्या नीचे के समीकरण से गणितीय रूप से निर्धारित की जा सकती है।

आर = टी {३ (१ + मी)^दो+ (1 + एम * एन) [एम^दो+ 1 / m * n]} / 6 (α n_{सेवा मेरे}- α α_ख) (टी_दोआयकर₁) (1 + मी)^दो…… १

कहा पे,

R = वक्रता त्रिज्या तापमान cur T2 'पर

t = (t1 + t2) = द्विधातु पट्टी की मोटाई का योग

n = ई_{सेवा मेरे}/ है_ख = दो धातु की लोच का अनुपात

m = t1 / t2 = (कम मोटाई - धातु का विस्तार) / (उच्च मोटाई - धातु का विस्तार)

ए'_{सेवा मेरे}, ए '_ख = विस्तार धातु ए और बी का थर्मल गुणांक

टी₁ = प्रारंभिक तापमान

टी_दो = अंतिम तापमान।

कम तापमान गुणांक के साथ धातु की ओर झुकने वाली धातु पट्टी के लिए समीकरण के रूप में दिया गया है

r = 2 t / [6 * (α)_{सेवा मेरे}- α_ख) (टी_दोआयकर₁)] ……………(दो)

व्यावहारिक दुनिया में, लोच और उनकी मोटाई के धातुओं के अनुपात को बराबर बनाए रखा जाना चाहिए ताकि लागू तापमान में परिवर्तन होने पर धातु वापस अपनी सामान्य स्थिति में आ जाए। यदि धातु की मोटाई t / 2 है तो

[r + (t / 2)] / r = विस्तारित पट्टी A की विस्तारित लंबाई / विस्तारित पट्टी B की विस्तारित लंबाई

= एल [1 + α_{सेवा मेरे}(टी_दोआयकर₁)] / एल [१ + α_ख(टी_दोआयकर₁)]

= टी / 2 [[1 + α_ख(टी_दोआयकर₁)] / [(ए_{सेवा मेरे}- α_ख) (टी_दोआयकर₁)]]

आर = टी / [२ α_{सेवा मेरे}(टी_दोआयकर₁)] ………… .. (3)

उपरोक्त समीकरण से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि यदि धारीदार पट्टी का एक सिरा तय हो जाता है, तो पट्टी का दूसरा छोर अलग-अलग तापमान पर फैलता है या सिकुड़ता है। इस तरह का सिद्धांत आमतौर पर कम संवेदनशीलता थर्मामीटर में मनाया जाता है।

Bimetallic स्ट्रिप्स के प्रकार

द्विध्रुवीय स्ट्रिप्स दो प्रकारों में उपलब्ध हैं, वे हैं

सर्पिल पट्टी प्रकार

इसमें एक सर्पिल जैसी संरचना होती है और एक सूचक इसके साथ जुड़ा होता है, जिसका उपयोग तापमान को स्केल करने के लिए किया जाता है। जब इस वसंत संरचना को गर्म किया जाता है, तो धातुएं थर्मल विस्तार संपत्ति का प्रदर्शन करती हैं और तापमान में गिरावट होने पर यह ख़राब हो जाती है। इस स्तर पर, सूचक पैमाने पर तापमान रिकॉर्ड करता है। इस प्रकार के थर्मामीटर आमतौर पर परिवेश के तापमान को रिकॉर्ड करने में उपयोग किए जाते हैं।

सर्पिल पट्टी प्रकार

पेचदार प्रकार

इसमें एक पेचदार जैसी संरचना होती है जिसका संचालन द्विध्रुवीय पट्टी के समान होता है। जहां पट्टी का मुक्त अंत एक सूचक से जुड़ा हुआ है। जब भी पट्टी को गर्म किया जाता है, यह थर्मल विस्तार संपत्ति और शीतलन पर अनुबंध का अनुभव करता है। इस स्तर पर, सूचक तापमान पढ़ने को रिकॉर्ड करता है। आमतौर पर, इस प्रकार के थर्मामीटर का उपयोग औद्योगिक अनुप्रयोगों में किया जाता है।

पेचदार प्रकार

लाभ

निम्नलिखित द्विध्रुवीय पट्टी के फायदे हैं

• किसी बाहरी शक्ति स्रोत की आवश्यकता नहीं है
• उपयोग में सरल और मजबूत
• कम लागत
• To 2 से 5% के बीच सटीकता देता है

नुकसान

निम्नलिखित द्विध्रुवीय पट्टी के नुकसान हैं

• वे 4000 C तक माप सकते हैं
• नियमित उपयोग पर धातु की गुणवत्ता में बदलाव होगा जिसे मापने के दौरान त्रुटि हो सकती है।
• कम तापमान पर, संवेदनशीलता और सटीकता निशान तक नहीं है।

Bimetallic Strip के अनुप्रयोग

निम्नलिखित द्विध्रुवीय पट्टी के अनुप्रयोग हैं

• घड़ियों
• thermistor
• लोहे का बक्सा
• इंजन गर्म करें
• हीटर

पूछे जाने वाले प्रश्न

1)। क्या उपकरण एक द्विध्रुवीय पट्टी का उपयोग करते हैं?

एक द्विध्रुवीय पट्टी का उपयोग अग्नि अलार्म, पंखे आदि जैसे उपकरणों में किया जाता है।

२)। जब एक द्विध्रुवीय पट्टी गर्म होती है तो क्या होता है?

• जब एक द्विध्रुवीय पट्टी को गर्म किया जाता है, तो धातुएं अपने थर्मल गुणांक के आधार पर या तो विस्तार करती हैं या ख़राब होती हैं।
• केस 1: तापमान में वृद्धि के साथ, पट्टी धातु की ओर फैलती है और तापमान गुणांक के कम मूल्य के साथ धातु की ओर बढ़ती है, जिसे नीचे की आकृति में देखा जा सकता है और
• केस 2: जब तापमान घटता है, तो यह धातु की ओर फैलता है और तापमान गुणांक के उच्च मूल्य के साथ धातु की ओर फैलता है, जैसा कि नीचे दिखाया गया है।

३)। प्रशंसकों में द्विधात्वीय पट्टी का उपयोग किया जाता है?

हां, तापमान को यांत्रिक विस्थापन में बदलने के लिए उनका उपयोग प्रशंसकों में किया जाता है।

4)। बाईमेटेलिक स्ट्रिप्स क्यों झुकते हैं?

धातु थर्मल विस्तार संपत्ति के कारण द्विध्रुवीय स्ट्रिप्स झुकते हैं।

5)। क्या थर्मोस्टैट में पीतल और चांदी से बनी एक द्विधातु पट्टी का उपयोग किया जा सकता है?

नहीं, पीतल और चांदी से बना द्विधातु पट्टी थर्मोस्टेट में इस्तेमाल नहीं किया जा सकता है। चूंकि उनकी थर्मल विस्तार संपत्ति में एक नगण्य अंतर है।

इस प्रकार, यह सब के बारे में है एक द्विधात्वीय पट्टी का अवलोकन जो दो मुख्य मौलिक थर्मल विस्तार और तापमान गुणांक पर काम करता है। यह आमतौर पर एक है थर्मामीटर डिवाइस तापमान को मापता है। इसमें दो अलग-अलग धातु स्ट्रिप्स होते हैं, जहां दोनों को एक साथ वेल्डेड किया जाता है और इसका एक सिरा तय किया जाता है और दूसरा छोर फ्री होता है। अलग-अलग तापमान पर थ्रेस धातुएं फैलती हैं या ख़राब होती हैं। वे दो रूपों में उपलब्ध हैं पेचदार और सर्पिल रूप। जहां औद्योगिक क्षेत्रों में हेलिकल बाईमेटैलिक स्ट्रिप थर्मामीटर का उपयोग किया जाता है, और सर्पिल बायमेटैलिक थर्मामीटर का उपयोग कम संवेदनशील क्षेत्रों में किया जाता है। मुख्य लाभ यह है कि advantage 2 से 5% के बीच सटीकता प्रदान करता है। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है कि द्विध्रुवीय पट्टी का कार्य क्या है?