电热水壶的簧片根据什么原理判断水是否烧开了?

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电热水壶的簧片根据什么原理判断水是否烧开了?


由用户艾伯史密斯提供的知识:

答:现在市场上的热水壶,主要采用蒸汽压力控制。


其他答友解释了蝶形金属温控片的控制方式,但是艾伯菌用家里的电热水壶测试了一下,我家的电热水壶采用的是蒸汽压力控制,蒸汽压力控制要灵敏很多,而且不受本地气压的影响。

一、金属温控片控制

蝶形金属温控片达到一定温度后,会向反方向弹起,从而推动连杆断开电源,这也是很多网上的解释,但这种控制方式有非常大的缺点:

(1)蝶形金属片动作温度是固定的,比如设计了98℃,那么在其他海拔的地方,水的沸点温度是不一样的,就会导致要么水没烧开就断开,要么水烧开了达不到动作温度;

(2)热量传导需要时间,恢复也有个温度范围,会导致温度控制滞后,反应不够灵敏;

这种控制方式,一般作为二级保护控制,比如把动作温度设定在105℃,作为干烧保护开关。


二、蒸汽压力控制

其实现在绝大部分电热水壶,采用的都是蒸汽压力控制,因为水在烧开后,产生大量水蒸气,使得水壶内部压力升高,从而触动压力开关。

蒸汽开关入口,在水壶内手把上方,有一个小圆孔,如下图:

为了证实是蒸汽压力起作用,艾伯菌亲自实验了一番,实验过程如下:

(1)电热水壶合上盖子的情况下,水烧开后5~10秒自动断电,并反复实验多次,结果一样;

(2)电热水壶盖子打开的情况下,水烧开后无论多久,都不会自动断电;

(3)电热水壶盖子打开的情况下,烧开1分钟,再合上盖子,5~10秒自动断开,并反复实验多次,结果一样;

(4)水烧开后自动断开,在不打开盖子的情况下,按下电源开关(手动复位),复位失效;打开盖子后再按下电源开关,5~10秒后复位成功;

(5)用塑料把蒸汽进口堵住,合上盖子,水烧开后无论多久,都不会自动断电;

以上实验,初步证明了,实验热水壶自动断电是由于蒸汽压力控制,而非温度控制;这种控制方式的好处,就是动作条件不受海拔影响,只要水烧开了,就能及时动作。

当然,也不排除生活中有金属温控片控制的电热水壶,但是这种控制方式存在很多缺点。

之前艾伯菌也有个疑问,就是电热水壶的出水口是网状,以前还以为是为了过滤杂物,现在才明白,这是为了在水烧开时,增加内部压力而设计的。


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由用户量子实验室提供的知识:

电热水壶方便快捷,是居家必备的产品,市面上出售的热水壶品牌也是种类繁多,但热水壶的质量也是差距巨大,很多热水壶都看着外观没有什么损伤,却无法正常工作。很多故障都出在电热水壶的温控开关。

对于一般的电热水壶,但接通电源开始加热,当热水沸腾以后,水蒸气会冲击蒸汽开关附近的双金属片,使得金属片热膨胀变形,从而顶开了开关触点,切断电源停止加热。所以这个温控开关非常重要,一旦损坏,要么水开不跳,要么水不开它就跳了。

假如蒸汽开关失效,那么开水会一直沸腾,直至烧干,这就很危险,所以电热水壶一般还就有防干烧的温控器保护,当水被烧的低于最低水位,或者烧干时,加热元件的高温会触犯温控器上的双金属片变形,切断电源,防止干烧。

当然电热水壶还有最后一道防线,就是保险丝,如果以上措施都失效,温度升高,壶底的保险丝就会熔断,从而切断电源。


由用户工业自动化小白提供的知识:

现在电热水壶现在可以说成为家庭的必备电器之一,因为它实在太方便了,插上电拨动开关自动加热无需人看管。但是有时在用的时候在想,拨动开关就自动加热,然后水烧开了有自动停止加热,到底是如何工作的呢?其实它的工作过程很简单,只是它的温控开关中用了个双金属片,就是这个双金属片在起作用。

电热水壶的工作原理

水壶盛好水,放在它专用的底板上,拨动手柄上的开关,使温控开关内部导通,热水壶的发热盘加热开始烧水。当水达到沸腾时,温控开关的双金属片产生形变,通过形变的位移使通过杠杆原理推动温控开关,使得温控开关断电停止加热,这是不可自恢复的过程,要想重新加热必须重复上述过程。


电热水壶的温控开关的温度传感部件是碟形双金属片,其温控器工作原理:当水温升高,由于双金属片两面的膨胀系数不同,它就产生相应的形变力。当温度达到碟形产生形变值时,碟形片突跳,通过杠杆原理且借助弹簧弹力塑料盖头部向上运动,上盖尾部向下动作,从而切断电源停止加热。


由用户赛先生科普提供的知识:

电热水壶在日常生活很常用,水在内部加热烧开后,电水壶就会自动断电,非常方便。

而这个过程也不复杂,主要是依靠水沸腾后产生的水蒸汽,让蒸汽开关里的金属簧片发生形变,通过杠杆原理将电源开关跳开,于是就断电了。

一般来说,电水壶的安全措施还有两个:①如果蒸汽开关没反应,等到壶内的水接近烧干时,高温会触发另一温控上的金属片,引起断电;②如果上面两个都失效了,那么在温度达到一定程度后,热熔断器会起作用,导致断电。

电水壶在使用时,注意不要超过水线,否则水在沸腾时容易溢出来,此外,一般在多次使用后会产生水垢,注意定期清理。

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由用户飞龙在天138192555提供的知识:

这个双全属片根本就不能用来感知水是否烧开,水烧开是用沸腾水蒸汽的压力来使开关断开的。双金属片开关的使用目的是防止没有水的情况下,水壶通电进行的所谓干烧状态。无水情况下或因主开关损坏的情况下水被烧干时,加热盘温度迅速上升,远超100度时,双金属片产生弯曲断开电路,防止产生火灾。


由用户A沧海一粟提供的知识:

飞龙在天你是真懂还是不懂?


由用户我是宝多提供的知识:

现在的电热水壶,都是根据水沸腾后产生大量蒸汽导致壶内压力升高,而顶起机械开关断电,双金属片式的早就不用了。


由用户方攵羊的星星提供的知识:

受热变形与触电断开,属于机械式温控开关


由用户水冰GG提供的知识:

设计厚薄决定的。当温度达到设定值弹片就变形,温度不到不变形。这是有多简单的问题呀,当然肯定提前实验过的


由用户温饱已达提供的知识:

根据双金属片受热后伸缩率不同的原理产生弯曲变形,使得触点分离断电,早期是慢断式,大功率电器使用容易拉电弧产生干扰,现在是闪断式,大大降低了干扰!


由用户反喷子大联盟提供的知识:

蒸汽开关了解一下

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标签 :科学  

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