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Les thermomètres bimétalliques sont simplement des dispositifs conçus pour la mesure mécanique de la température. Ils peuvent être produits à moindre coût, fonctionnent de manière fiable et sont utilisés dans de nombreux domaines. C’est également le cas dans la technique de chauffage, où les composants affichent par exemple la température de l’eau de chauffage. Nous vous expliquons comment fonctionne un thermomètre bimétallique, quand il est utilisé et quels sont ses avantages et ses inconvénients.

Les sujets en un coup d’œil :

  1. Structure et fonctionnalité

  2. Utilisation du thermomètre

  3. Coûts typiques en un coup d’œil

Les thermomètres bimétalliques utilisent une expansion linéaire

Les thermomètres bimétalliques utilisent la dilatation linéaire différente de deux bandes métalliques pour mesurer les températures. Pour que cela fonctionne, les fabricants soudent de manière indissociable deux bandes de différents types de métal. Si l’environnement se réchauffe, les matériaux se dilatent. Cependant, comme les deux ont des coefficients de dilatation linéaire différents, ils réagissent différemment à la température du milieu à surveiller. Alors qu’une bande s’étire très peu, l’autre s’étire beaucoup en comparaison. En conséquence, la bande se plie dans la direction du métal avec le coefficient de dilatation linéaire le plus faible.

Les bandes bimétalliques enroulées déplacent les mains

Dans un thermomètre bimétallique, les deux bandes de métal (fer et laiton, par exemple) sont enroulées comme un ressort et fixées à une extrémité. À l’autre extrémité, ils sont reliés à un pointeur qui lui-même repose sur un arbre. Lorsque la température augmente, le ressort s’enroule et l’aiguille tourne sur une échelle. Cela correspond aux propriétés des métaux et affiche la température de la pièce ou du fluide.

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Construction simple pour de faibles coûts de fabrication

Selon le domaine d’application, les thermomètres bimétalliques peuvent être conçus avec ou sans pointe de mesure. Le thermomètre magnétique bimétallique a une structure très simple et peut être fixé sur des surfaces métalliques planes sans pointe. S’il est utilisé dans des zones soumises à des contraintes chimiques ou à des exigences d’hygiène élevées, un manchon en acier inoxydable protège la pointe de mesure.

thermomètre bimétallique simple pour la mesure de la température ambiante

© pit24 / Fotolia

Domaines d’application du thermomètre économique et robuste

Les thermomètres bimétalliques sont aujourd’hui utilisés dans une grande variété d’applications. Ils sont utilisés pour mesurer la température des tuyaux de chauffage, sur un ballon tampon ou dans des sols en béton. La température du sol ou des aliments peut également être facilement lue avec les raccords. Si les thermomètres sont équipés d’un contact de commutation, ils permettent également la surveillance de la température. En effet, ils ouvrent ou ferment un circuit à certaines valeurs de température.

Avantages et inconvénients des thermomètres bimétalliques

Les thermomètres ont une conception simple, nécessitent peu d’entretien et sont très robustes. De plus, ils conviennent à un nombre particulièrement élevé d’applications grâce à une plage de mesure de -80 à +550 degrés Celsius. L’inconvénient, cependant, est la tolérance élevée. En pratique, les valeurs lues peuvent parfois s’écarter de plus de dix pour cent des températures réelles. Le tableau suivant montre les avantages et les inconvénients en comparaison :

Avantages des thermomètres bimétalliques Inconvénients des thermomètres spéciaux
structure simple et faibles coûts de fabrication Les valeurs mesurées peuvent s’écarter des valeurs réelles de plus de dix pour cent
jauge de température nécessitant peu d’entretien toute la spirale bimétallique doit être réchauffée pour un affichage
construction facile L’affichage de la température réagit lentement
Plage de mesure de -80 à 550 degrés Celsius
diverses possibilités d’application
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Coût d’un thermomètre bimétallique sur le réchauffeur

Les coûts des thermomètres mécaniques dépendent beaucoup des exigences dans le domaine d’application et de la conception correspondante. La tolérance de mesure admissible a également un effet significatif sur les dépenses nécessaires. Alors que des raccords simples coûtent souvent moins de 20 euros, les prix pour des applications spéciales montent jusqu’à 150 à 300 euros. La raison principale en est les matériaux de meilleure qualité utilisés dans la construction.