
簡單來說,指針式雙金屬溫度計不需要供電,是因為它利用了金屬本身固有的物理特性(熱脹冷縮)來直接驅動指針,整個過程中沒有需要用電的電子元件。
下面我們來詳細分解一下它的工作原理:
1. 核心元件:雙金屬片
顧名思義,這種溫度計的關鍵是一個由兩種不同金屬牢固貼合在一起的薄片或卷成的螺旋絲/螺管。這兩種金屬通常是:
· 黃銅(或鎳鐵合金)
· 因瓦合金(一種鎳鐵合金)
這兩種金屬的關鍵區別在于它們的熱膨脹系數不同。也就是說,在同樣的溫度變化下,一種金屬膨脹或收縮的程度比另一種大得多。
舉個例子:假設金屬A的熱膨脹系數是金屬B的2倍。當溫度升高時,金屬A想要伸長的長度就是金屬B的2倍。但由于它們被緊緊地綁在一起,無法自由地各自伸縮,于是金屬片就會向膨脹系數小的一側(金屬B那一側)彎曲。
2. 工作過程:從熱到機械運動
1. 感受溫度:當環境溫度變化時,雙金屬片會感知到這個變化。
2. 產生形變:
· 溫度升高:雙金屬片會向膨脹系數小(即膨脹得慢)的金屬那一側彎曲。
· 溫度降低:雙金屬片會向膨脹系數大(即收縮得快)的金屬那一側彎曲(或者理解為恢復原狀)。
3. 傳遞運動:這個微小的彎曲形變會被放大和傳遞。如果雙金屬片是螺旋狀的,這個彎曲會使得螺旋卷緊或松開,從而帶動與它末端連接的轉軸轉動。
4. 指示讀數:轉軸上安裝著指針,轉軸的轉動會帶動指針在刻度盤上移動,從而指示出相應的溫度值。
??? 工作流程總結
溫度變化 → 雙金屬片彎曲形變 → 帶動轉軸旋轉 → 指針移動指示溫度
一個生動的比喻
你可以把它想象成一個自動卷曲的繃帶或者傳統的發條玩具。
它的能量完全來自于外部環境(熱量)對金屬本身造成的物理形變,整個系統是一個純機械結構,因此完全不需要電力來驅動。
與電子溫度計的根本區別
特性 指針式雙金屬溫度計 電子數字溫度計
能量來源 環境的熱能(直接驅動) 電池或外部電源(提供電力)
工作原理 物理定律(熱脹冷縮) 電學特性(熱電效應/電阻變化)
核心部件 雙金屬片、齒輪、指針 熱電偶/熱敏電阻、芯片、顯示屏
信號轉換 無轉換(熱→機械運動) 熱→電信號→數字信號
正因為這種純機械的工作原理,指針式雙金屬溫度計非常可靠、耐用且安全,特別適合在不需要精確讀數但要求穩定性的工業場合、汽車、家用暖氣等場景中使用。
如有雙金屬溫度計需要,咨詢請聯系021-6788-1626