Thermométrie électrique

Thermomètres à résistance électrique

Dans les thermomètres à résistance électrique, on utilise l'effet qui fait que la conductibilité électrique des métaux dépend de leur température. Sur les thermistors (PTC), la résistance augmente avec la température, tandis que sur les thermistors (NTC) la résistance diminue à température croissante. Les thermomètres à résistance électrique modernes, très précis, contiennent des conducteurs en platine d'une grande pureté et d'une robustesse extrême, identifiables par leur désignation „PT“. De la désignation „PT 100“ ou „PT 1000“ dépend que la résistance de l'élément en platine mesuré à 0°C atteint 100  ou 1000 . La corrélation entre résistance et température, ainsi que la classe de tolérance pour les thermomètres à résistance électrique, sont fixées dans la norme DIN EN 60751. L'écart de mesure se situe entre -200°C et +850°C.

Thermocouples

Les thermocouples sont employés pour les températures supérieures à +850°C et/ou pour les saisies de températures particulièrement rapides. Ils se basent sur le principe Seebeck, selon lequel une tension électrique de quelques microvolts se forme à la couche limite de deux conducteurs métalliques différents (ex:. 1 métal pur, 1 alliage), qui augmente à température croissante. Chaque métal a son propre coefficient thermoélectrique, qui est en règle générale indiqué par rapport à la platine. La norme DIN EN 60584 décrit la chaîne de tension thermoélectrique à l'aide de laquelle il est possible de déterminer la température du joint chauffé. Les thermocouples peuvent saisir des températures supérieures à 2.000°C et sont pour cette raison utilisés dans de nombreux procédés chimiques, ainsi que dans l'industrie des matières premières. Ils sont pourvus d'un enrobage de protection spécial comme la céramique.

Automates thermostatiques

Automates thermostatiques bimétalliques
Deux lames de métal reliées ensemble en une lame bimétallique avec différents coefficients de dilatation conduisent à une déformation de flexion de la lame bimétallique en cas de changement de température. La lame bimétallique serrée fonctionne comme un ressort de couplage qui ouvre ou ferme les contacts d'un circuit électrique selon la température et donc la flexion. Dans les automates thermostatiques bimétalliques, un soi-disant mousqueton sert de ressort de contact; la combinaison des matériaux, la forme et la longueur permettent de régler un point de commutation de température fixe. L'hystérésis est fixe, les points de commutation et de recul sont identiques.

Automates thermostatiques semi-conducteurs

L'élément d'amorçage est un détecteur de température à semi-conducteur, dont les signaux modifiés suivant la température à l'aide d'amplificateurs et/ou de dispositifs électroniques causent des changements d'état de commutation. Des réglages de l'électronique permettent de régler exactement la puissance du signal nécessaire à l'opération de couplage, donc le point de commutation; les points de commutation et de recul sont en principe réglables séparément. La modification des points de commutation, la haute précision et l'utilisation du signal pour d'autres fonctions, comme par exemple l'affichage, sont les avantages des automates thermostatiques électroniques.

Thermométrie mécanique

Thermomètres bimétalliques

Dans les thermomètres bimétalliques, la modification de température déclenche une courbure et/ou une modification de courbure définie d'une lame bimétallique. Deux lames métalliques à coefficients de dilatation de chaleur différents sont reliées entre elles pour former une lame bimétallique. L'importance de la courbure déclenche la rotation de l'aiguille directement ou comme résultante de l'angle, à l'aide de laquelle la température est affichée sur une échelle thermométrique. Le principe de fonctionnement mécanique entraîne des tolérances relativement importantes; un amortissement hydraulique peut être appliqué pour améliorer l'affichage. L'écart de mesure des thermomètres bimétalliques va d'environ -70°C à +600°C. Les thermomètres mécaniques sont de prix plus avantageux.

Thermomètres à liquide

La dilatation thermique des liquides est à la base du principe de fonctionnement. Le changement de volume d'une quantité définie, en règle générale des alcools spéciaux, est affiché directement ou indirectement par différents procédés sur une échelle thermométrique. Un affichage direct s'effectue par exemple au moyen d'un tube capillaire (système fermé), positionné sur une échelle thermométrique (thermomètres à machine, thermomètres médicaux …). Pour un affichage indirect, la dilatation du liquide déclenche une flexion définie dans un tube Bourdon spiralé (système ouvert). Le tube Bourdon permet d'afficher sur une échelle la valeur de température par rotation de l'aiguille (jusqu'à 270°). Les thermomètres à lignes de transmission sont typiques pour ce principe de fonctionnement.

Thermomètres à pression de gaz

La mesure de la température à proprement parler s'effectue par mesure de la pression. Le changement de volume lié à la température d'un gaz rare est transmis par le biais d'un tube capillaire à un tube Bourdon spiralé, qui déclenche la rotation de l'aiguille au moyen d'une courbure définie. Un cadran circulaire sert d'affichage. Les thermomètres à pression de gaz sont de très grande précision et correspondent à la classe de précision 1 suivant EN A13190; fabriqués en acier fin robuste, ils conviennent spécialement à l'industrie des matières premières, à l'industrie chimique, à la construction d'installations et au transport. tecsis fournit des modèles certifiés DKD. L'écart de mesure des thermomètres à pression de gaz se situe entre -200°C et +700°C.