電熱水壺的簧片根據什麼原理判斷水是否燒開了?

speedfun


答:現在市場上的熱水壺,主要採用蒸汽壓力控制。


其他答友解釋了蝶形金屬溫控片的控制方式,但是艾伯菌用家裡的電熱水壺測試了一下,我家的電熱水壺採用的是蒸汽壓力控制,蒸汽壓力控制要靈敏很多,而且不受本地氣壓的影響。

一、金屬溫控片控制

蝶形金屬溫控片達到一定溫度後,會向反方向彈起,從而推動連桿斷開電源,這也是很多網上的解釋,但這種控制方式有非常大的缺點:

(1)蝶形金屬片動作溫度是固定的,比如設計了98℃,那麼在其他海拔的地方,水的沸點溫度是不一樣的,就會導致要麼水沒燒開就斷開,要麼水燒開了達不到動作溫度;

(2)熱量傳導需要時間,恢復也有個溫度範圍,會導致溫度控制滯後,反應不夠靈敏;

這種控制方式,一般作為二級保護控制,比如把動作溫度設定在105℃,作為乾燒保護開關。


二、蒸汽壓力控制

其實現在絕大部分電熱水壺,採用的都是蒸汽壓力控制,因為水在燒開後,產生大量水蒸氣,使得水壺內部壓力升高,從而觸動壓力開關。

蒸汽開關入口,在水壺內手把上方,有一個小圓孔,如下圖:

為了證實是蒸汽壓力起作用,艾伯菌親自實驗了一番,實驗過程如下:

(1)電熱水壺合上蓋子的情況下,水燒開後5~10秒自動斷電,並反覆實驗多次,結果一樣;

(2)電熱水壺蓋子打開的情況下,水燒開後無論多久,都不會自動斷電;

(3)電熱水壺蓋子打開的情況下,燒開1分鐘,再合上蓋子,5~10秒自動斷開,並反覆實驗多次,結果一樣;

(4)水燒開後自動斷開,在不打開蓋子的情況下,按下電源開關(手動復位),復位失效;打開蓋子後再按下電源開關,5~10秒後復位成功;

(5)用塑料把蒸汽進口堵住,合上蓋子,水燒開後無論多久,都不會自動斷電;

以上實驗,初步證明了,實驗熱水壺自動斷電是由於蒸汽壓力控制,而非溫度控制;這種控制方式的好處,就是動作條件不受海拔影響,只要水燒開了,就能及時動作。

當然,也不排除生活中有金屬溫控片控制的電熱水壺,但是這種控制方式存在很多缺點。

之前艾伯菌也有個疑問,就是電熱水壺的出水口是網狀,以前還以為是為了過濾雜物,現在才明白,這是為了在水燒開時,增加內部壓力而設計的。


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艾伯史密斯


電熱水壺方便快捷,是居家必備的產品,市面上出售的熱水壺品牌也是種類繁多,但熱水壺的質量也是差距巨大,很多熱水壺都看著外觀沒有什麼損傷,卻無法正常工作。很多故障都出在電熱水壺的溫控開關。

對於一般的電熱水壺,但接通電源開始加熱,當熱水沸騰以後,水蒸氣會衝擊蒸汽開關附近的雙金屬片,使得金屬片熱膨脹變形,從而頂開了開關觸點,切斷電源停止加熱。所以這個溫控開關非常重要,一旦損壞,要麼水開不跳,要麼水不開它就跳了。

假如蒸汽開關失效,那麼開水會一直沸騰,直至燒乾,這就很危險,所以電熱水壺一般還就有防乾燒的溫控器保護,當水被燒的低於最低水位,或者燒乾時,加熱元件的高溫會觸犯溫控器上的雙金屬片變形,切斷電源,防止乾燒。

當然電熱水壺還有最後一道防線,就是保險絲,如果以上措施都失效,溫度升高,壺底的保險絲就會熔斷,從而切斷電源。


量子實驗室


現在電熱水壺現在可以說成為家庭的必備電器之一,因為它實在太方便了,插上電撥動開關自動加熱無需人看管。但是有時在用的時候在想,撥動開關就自動加熱,然後水燒開了有自動停止加熱,到底是如何工作的呢?其實它的工作過程很簡單,只是它的溫控開關中用了個雙金屬片,就是這個雙金屬片在起作用。


電熱水壺的工作原理

水壺盛好水,放在它專用的底板上,撥動手柄上的開關,使溫控開關內部導通,熱水壺的發熱盤加熱開始燒水。當水達到沸騰時,溫控開關的雙金屬片產生形變,通過形變的位移使通過槓桿原理推動溫控開關,使得溫控開關斷電停止加熱,這是不可自恢復的過程,要想重新加熱必須重複上述過程。


電熱水壺的溫控開關的溫度傳感部件是碟形雙金屬片,其溫控器工作原理:當水溫升高,由於雙金屬片兩面的膨脹係數不同,它就產生相應的形變力。當溫度達到碟形產生形變值時,碟形片突跳,通過槓桿原理且藉助彈簧彈力塑料蓋頭部向上運動,上蓋尾部向下動作,從而切斷電源停止加熱。



工業自動化小白


電熱水壺在日常生活很常用,水在內部加熱燒開後,電水壺就會自動斷電,非常方便。

而這個過程也不復雜,主要是依靠水沸騰後產生的水蒸汽,讓蒸汽開關裡的金屬簧片發生形變,通過槓桿原理將電源開關跳開,於是就斷電了。

一般來說,電水壺的安全措施還有兩個:①如果蒸汽開關沒反應,等到壺內的水接近燒乾時,高溫會觸發另一溫控上的金屬片,引起斷電;②如果上面兩個都失效了,那麼在溫度達到一定程度後,熱熔斷器會起作用,導致斷電。

電水壺在使用時,注意不要超過水線,否則水在沸騰時容易溢出來,此外,一般在多次使用後會產生水垢,注意定期清理。

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賽先生科普


這個雙全屬片根本就不能用來感知水是否燒開,水燒開是用沸騰水蒸汽的壓力來使開關斷開的。雙金屬片開關的使用目的是防止沒有水的情況下,水壺通電進行的所謂乾燒狀態。無水情況下或因主開關損壞的情況下水被燒乾時,加熱盤溫度迅速上升,遠超100度時,雙金屬片產生彎曲斷開電路,防止產生火災。


飛龍在天138192555


飛龍在天你是真懂還是不懂?


A滄海一粟


現在的電熱水壺,都是根據水沸騰後產生大量蒸汽導致壺內壓力升高,而頂起機械開關斷電,雙金屬片式的早就不用了。


我是寶多


受熱變形與觸電斷開,屬於機械式溫控開關


方攵羊的星星


設計厚薄決定的。當溫度達到設定值彈片就變形,溫度不到不變形。這是有多簡單的問題呀,當然肯定提前實驗過的


水冰GG


根據雙金屬片受熱後伸縮率不同的原理產生彎曲變形,使得觸點分離斷電,早期是慢斷式,大功率電器使用容易拉電弧產生干擾,現在是閃斷式,大大降低了干擾!


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