Thermomètres à dilatation de liquide

Description

 

Il est constitué d'un réservoir surmonté d'un capillaire de section faible et régulière (ordre de grandeur : Diamètre = 0,2 mm) se terminant par une ampoule de sécurité (utile lors d'un dépassement de la température admissible).

Il est réalisé en verre.

Sous l'effet des variations de température, le liquide se dilate plus ou moins. Son niveau est repéré à l'aide d'une échelle thermométrique gravée sur l'enveloppe.

Loi de variation

La loi de variation du volume du liquide en fonction de la température est ; V = Vo(1+aT), avec :

• Vo = volume du liquide à 0 °C ;
• V = volume de liquide à t °C ;
• a = coefficient de dilatation du liquide en °C^-1

Cette équation nous montre que la sensibilité du thermomètre à dilatation de liquide est proportionnelle au volume Vo (fonction du volume du réservoir) ; au coefficient de dilatation du liquide (donc au type de liquide choisi) et inversement proportionnel à la section S du capillaire.

Liquide thermométrique

L'espace libre au dessus du liquide peut-être vide. Toutefois, pour empêcher la colonne de liquide de se fractionner facilement et aussi pour permettre de mesurer des hautes températures, l'espace libre est rempli d'un gaz neutre (azote ou argon) gaz mis sous une pression fonction de la température à mesurer.

Exemple : Thermomètre à mercure prévu pour mesurer 600 °C, pression de l'azote 20 bars.

La chambre d'expansion évite les trop fortes variations de pression.

Nature de l'enveloppe

En fonction de la température à mesurer, il y a lieu de choisir le matériau constituant l'enveloppe du thermomètre :

• Verre d'Iena jusqu'à 450 °C
• Verre Supremax jusqu'à 630 °C
• Silice pure fondue jusqu'à 1 000 °C

Capturé par MemoWeb à partir de http://perso.club-internet.fr/gatt/BTSCIRA/cours/temps/temps03.htm le 16/03/00

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