La température est le facteur le plus fréquemment mesuré dans les environnements industriels et commerciaux. Il existe différents types d'industries qui dépendent la température processus dans une certaine gamme comme la transformation des aliments, la fabrication de papier, la chambre froide, les produits pharmaceutiques, etc. Pour cela, il existe différents types de dispositifs de détection utilisés pour détecter la température dans les industries. Ainsi, le dispositif de détection de température comme le thermomètre joue un rôle clé dans les industries pour des raisons telles que flexible, fiable et économique. Le thermomètre est un type d'appareil mécanique, utilisé pour mesurer l'élévation de température dans différentes applications en utilisant différents principes. La mesure de la température dans les industries est très importante car elle affecte de nombreux éléments sur lesquels nous comptons. Cet article présente un aperçu du thermomètre bimétallique et de son fonctionnement.
Qu'est-ce que le thermomètre bimétallique?
Définition: Un thermomètre qui utilise deux bandes métalliques différentes pour convertir le déplacement de température en mécanique. Les métaux utilisés dans le thermomètre sont l'acier, le cuivre et le laiton. Ces bandes sont connectées et elles s'agrandiront à des vitesses différentes une fois qu'elles ont chauffé. Ce changement se comparera à la température réelle et déplace une aiguille à côté de l'échelle. Ces thermomètres sont peu coûteux, simples et solides. Le diagramme du thermomètre bimétallique est illustré ci-dessous.
thermomètre bimétallique
Construction d'un thermomètre bimétallique
La construction de ce thermomètre peut être réalisée à l'aide de deux bandes bimétalliques qui sont reliées pour former des coefficients de dilatation thermique dissemblables. Généralement, il s'agit d'un dispositif mécanique où l'action mécanique de ce dispositif peut être utilisée pour activer la commutation mécanismes pour acquérir la sortie électronique.
Bande métallique
Les deux bandes métalliques peuvent être reliées à l'aide d'un technique de soudage ou différentes techniques comme le boulonnage, le rivetage et la fixation, et il n'y a pas de mouvement relatif parmi ces métaux. La bande métallique peut être conçue avec deux métaux comme le cuivre, l'acier, etc.
construction-thermomètre-bimétallique
Principe de fonctionnement du thermomètre bimétallique
Le principe de fonctionnement de ce thermomètre dépend principalement de deux propriétés de température de base du métal comme les suivantes.
Une fois que la température change, il y aura alors un changement dans la dimension physique des métaux. Chaque fois que la température monte, le métal la bande tourne dans la direction du métal à moindre coefficient de température. De même, lorsque la température diminue, alors la bande tourne en direction d'un métal à coefficient de température élevé.
Types de thermomètre bimétallique
Ces thermomètres sont classés en deux types comme la bande en spirale et le type hélicoïdal. Ces deux thermomètres sont utilisés pour maintenir la taille du thermomètre dans une limite gérable.
Thermomètre bimétallique de type spirale
La conception de ce thermomètre peut être effectuée en enveloppant le bilame dans ce thermomètre. L'intérieur de la spirale peut être connecté en direction du boîtier et un pointeur peut être connecté à l'extérieur de la spirale. La température mesurée peut être lue sur une échelle normalisée.
Ce type de conception est coûteux mais économise également de l'espace. L'inconvénient de cet appareil est que nous ne pouvons pas détacher le capteur de température ainsi que le cadran l'un de l'autre. Ces thermomètres sont utilisés pour déterminer la température ambiante ou dans les réfrigérateurs.
Thermomètre bimétallique de type hélicoïdal
Dans de nombreuses situations, il est essentiel de détacher le pointeur de la bobine bimétallique. Le capteur de température doit être placé dans le tuyau et la température peut être affichée à l'extérieur du tuyau.
Les thermomètres bimétalliques sont conçus avec une bande bimétallique et il est enveloppé dans une hélice bobine . Le bilame hélicoïdal est connecté à une extrémité dans un tube de mesure. Une tige métallique qui peut être tournée dans le sens de la bobine hélicoïdale, est connectée à une autre extrémité.
Un pointeur dans ce thermomètre peut être connecté au côté supérieur de la tige métallique. Chaque fois que le tube de mesure est chauffé, le bilame hélicoïdal s'enroule pour faire tourner la tige métallique. La température équivalente sera lue sur l'échelle étalonnée.
Dans ces thermomètres, des contacts de commutation peuvent également être utilisés pour fermer un circuit électrique une fois que la température est augmentée ou diminuée. Les contacts de commutation sont utilisés pour contrôler la pompe de chauffage.
Comment choisir?
Les facteurs suivants doivent être pris en compte lors de la sélection de ce thermomètre, ils sont
- La taille du boîtier ou du cadran
- Longueur du capillaire ou de la tige
- Le type de connexion
- Gamme de température
Les applications inappropriées peuvent être nocives pour le thermomètre, ce qui entraîne une panne, des dommages matériels ou des blessures. Connaître l'environnement du thermomètre est également très important car il décide du type de thermomètre nécessaire.
Les différents types d'erreurs qui se produisent lors de la mesure de la température sont la convection, la conduction, le rayonnement, le bruit, le temps de réponse, les problèmes de mise à la terre.
Avantages du thermomètre bimétallique
Les avantages sont
- L'installation est facile
- Maintenance simple
- La précision est bonne
- Moins de coût
- La plage de température est large
- Réponse linéaire
- Robuste et simple
Inconvénients du thermomètre bimétallique
Les inconvénients sont
- Si la mesure à basse température, ils donneront un résultat moins précis.
- S'ils sont manipulés grossièrement, l'étalonnage peut être perturbé
- Celles-ci ne sont pas recommandées pour des températures supérieures à 400 ° C.
- Lorsque ces thermomètres sont fréquemment utilisés, le bimétallique de cet appareil peut se plier en permanence et des erreurs se produisent.
Applications
Les applications du thermomètre bimétallique sont
- Utilisé dans les appareils de contrôle
- Un thermomètre à bande en spirale est utilisé dans les thermostats AC.
- Le type à bande hélicoïdale est utilisé dans les raffineries, les pneus vulcanisés, les brûleurs à mazout
- Ces thermomètres sont utilisés dans les appareils ménagers qui comprennent le courant alternatif (climatiseur), le four et les appareils dans des industries telles que les fils chauds, les raffineries, les réservoirs de revenu, chauffe-eau , etc.
FAQ
1). Qui a inventé le thermomètre bimétallique?
Généralement, ce thermomètre est inventé par John Harrison
2). Comment restaurez-vous la précision d'un thermomètre bimétallique?
La précision des thermomètres peut être perdue une fois qu'ils sont heurtés, exposés à un changement de température, chutés et nous pouvons restaurer leur précision en les ajustant, ce que l'on appelle l'étalonnage.
3). Qu'est-ce qu'une bande bimétallique?
Un élément mécanique utilisé pour détecter la température et la changer en un déplacement mécanique est connu sous le nom de bande bimétallique.
4). Quelle est la méthode la plus précise pour l'étalonnage des thermomètres bimétalliques?
La méthode la plus précise est la méthode de l'eau glacée.
5). Qu'est-ce qu'un thermomètre à tige bimétallique?
Ce thermomètre mesure la température à l'aide d'une sonde métallique et un capteur jusqu'à la fin.
Ainsi, il s'agit de un aperçu du thermomètre bimétallique . La mesure de la température est essentielle dans le processus d'industries comme la fabrication, la surveillance, la sécurité, la santé, etc. Voici une question pour vous, comment choisir un thermomètre à bilame?
