Qu'est-ce qu'un thermomètre à lame bimétallique

Qu'est-ce qu'un thermomètre à ruban bimétallique?

Définition du thermomètre à ruban bimétallique

Un thermomètre à ruban bimétallique est défini comme un dispositif utilisant deux bandes de métal soudées avec des taux d'expansion thermique différents pour mesurer la température.

Principe de fonctionnement

La structure et le principe de base d'un thermomètre à ruban bimétallique sont montrés dans la figure ci-dessous. Le ruban bimétallique se compose de deux bandes de métal ayant des coefficients d'expansion thermique différents, tels que l'acier et le laiton. La bande d'acier a un coefficient d'expansion thermique inférieur à celui du laiton, ce qui signifie qu'elle se dilate ou se contracte moins que le laiton pour le même changement de température.

Lorsqu'il est chauffé, la bande de laiton se dilate plus que la bande d'acier, faisant plier le ruban avec le laiton à l'extérieur. Lorsqu'il est refroidi, le laiton se contracte plus que l'acier, faisant plier le ruban avec le laiton à l'intérieur.

Le pliage du ruban bimétallique déplace un pointeur pour indiquer la température sur une échelle. Ce pliage peut également ouvrir ou fermer un contact électrique pour déclencher un système de contrôle de température ou un dispositif de sécurité.

Types de thermomètres à ruban bimétallique

Thermomètre bimétallique en spirale

Un thermomètre bimétallique en spirale utilise un ruban bimétallique enroulé en une spirale plate. L'extrémité intérieure de la spirale est fixée au boîtier, tandis que l'extrémité extérieure de la spirale est connectée à un pointeur. Comme montré dans la figure ci-dessous, lorsque la température augmente ou diminue, la spirale se tord davantage ou moins, faisant bouger le pointeur le long d'une échelle circulaire.

Un thermomètre bimétallique en spirale est simple et peu coûteux à fabriquer et à utiliser. Cependant, il présente certaines limites, telles que:

• Le cadran et le capteur ne sont pas séparés l'un de l'autre, ce qui signifie que l'ensemble du dispositif doit être exposé au milieu dont on veut mesurer la température.

• La précision et la résolution du dispositif dépendent de la qualité et de l'uniformité du ruban bimétallique et de sa soudure.

• Le dispositif peut être affecté par des chocs mécaniques ou des vibrations qui peuvent causer des erreurs ou des dommages.

Thermomètre bimétallique hélicoïdal

Un thermomètre bimétallique hélicoïdal a un ruban enroulé en une spirale ressemblant à un ressort. L'extrémité inférieure de la spirale est fixée à un arbre, et l'extrémité supérieure peut se déplacer. Lorsque la température change, la spirale se dilate ou se contracte, faisant tourner l'arbre. Cette rotation fait bouger un pointeur à travers un système d'engrenages pour indiquer la température sur une échelle.

Un thermomètre bimétallique hélicoïdal présente certains avantages par rapport au type en spirale, tels que:

• Le cadran et le capteur peuvent être séparés l'un de l'autre en utilisant un tube capillaire flexible, ce qui permet au dispositif de mesurer la température dans des endroits éloignés ou inaccessibles.

• La précision et la résolution du dispositif sont supérieures au type en spirale en raison du déplacement plus important et du levier de la spirale hélicoïdale.

• Le dispositif est moins sensible aux chocs mécaniques ou aux vibrations qui peuvent affecter la spirale.

Avantages des thermomètres à ruban bimétallique

• Pas de source d'alimentation requise

• Coût faible

• Construction robuste

• Facile à utiliser

Inconvénients des thermomètres à ruban bimétallique

• Précision faible

• Lecture manuelle

• Plage de température étroite

Applications des thermomètres à ruban bimétallique

• Dispositifs de contrôle de température

• Climatisation et réfrigération

• Processus industriels

• Mesure et indication de la température