バイメタルストリップとは
固体、流体、または気体が加熱されると、その分子は互いに離れ始め、膨張を引き起こします。加熱物を含まない限り、バランスよく膨張します。何らかの理由で、材料がその表面の 1 つに沿って含まれているか、膨張するのを妨げられている場合、残りの材料の無制限の膨張により、材料が曲がったり曲がったりします。明らかに、一部の材料の分子構造は、他の材料よりも速く熱くなったり、膨張したりします。このような異種材料を 2 つ接合すると、加熱速度の遅い一方の材料が他方の材料の 1 つの表面に沿った膨張を制限し、この変形現象が発生します。
異種材料の熱変形の原理は、さまざまな電気および測定機器で熱に関連する機械的運動を提供するために使用されます。バイメタルストリップ通常、真鍮と鋼、銅と鋼の 2 つの異なる金属で構成されています。通常、2 つの材料を溶接、ろう付け、またはリベットで接合して、2 つの接触面を均一かつ強固に結合します。バイメタル ストリップは、直線状または同心状のコイル スプリング タイプのエレメントとして形成できます。そして加熱時の物理的なたわみを多用し、さまざまな機能を実現しています。
バイメタル ストリップのたわみを利用する最も一般的な方法の 1 つは、回路をオンまたはオフにするための電気接点としてストリップを使用することです。このようなアプリケーションの良い例はヒーター サーモスタットです。これは非加熱のストレート バーを使用してスイッチング ポイントとの接触を維持し、ヒーター回路をアクティブに保ちます。温度が所定の温度まで上昇すると、ストリップが加熱されて曲げられ、回路が切断され、ヒーターがオフになります。鋼帯が再び冷えると、まっすぐになり、ヒーター回路が再び作動します。これにより、一定の温度範囲を維持することができます。ダイヤル式温度計の針を加熱して回転させて温度値を示すと、コイル式バイメタルストリップが緩む傾向があります。バイメタル ストリップは、過電流や物理的な過熱を吸収したときに電気機器の電源を遮断するための熱過負荷デバイスとしても使用できます。バイメタル ストリップ内のさまざまな金属の既知の膨張特性により、これらのデバイスを非常に正確にカスタマイズして、正確な温度で動作させることができます。これにより、ストリップは熱を制御または測定入力として使用する信頼性が高く手頃な方法になります。
