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双金属温度计原理

双金属的一种是铁和镍的合金,它是一种低热膨胀合金,在室温附近热膨胀系数几乎为0。另一类双金属是热膨胀系数非常高的合金,是在锰中添加铬、铜等制成的。双金属是通过将这两个金属板堆叠并冷轧成单个金属板来生产的。

长时间使用时,性能可能会因受热而发生变化,因此需要先进的技术来制造。通过加热双金属,膨胀系数较高的合金一侧会膨胀,因此热膨胀系数较低的合金一侧会向内翘曲。双金属温度计具有利用此时产生的力来移动温度计针的机构。

实际结构由缠绕在螺旋弹簧中的双金属组成,螺旋弹簧会随着温度变化而扭转指针,从而旋转指针。低热膨胀合金英文称为invar,是注册商标。它是一种含有64%铁、36%镍和少量锰的合金。其特点是热膨胀低,即使温度升高,晶体整体也几乎不发生热膨胀。