Les thermomètres bimétalliques sont des instruments éprouvés pour mesurer la température dans un large éventail d’applications industrielles. Ils allient un faible coût et une maintenance réduite à une grande facilité d’installation, d’utilisation et d’étalonnage.
Parfois, une technologie de mesure est si simple et si efficace qu’elle devient – et reste – la norme pendant des décennies. C’est le cas du thermomètre bimétallique, breveté à la fin des années 1800.
Principe de fonctionnement des thermomètres bimétalliques
Les thermomètres bimétalliques fonctionnent selon le principe de la dilatation ou de la contraction des solides en fonction de la température. Comme leur nom l’indique, ces appareils de mesure de la température contiennent deux bandes de métal, chacune ayant un coefficient de dilatation différent. Cela signifie qu’à la même température, les deux métaux se dilatent ou se contractent à des vitesses différentes. Les matériaux utilisés sont généralement l’acier et le cuivre ou l’acier et le laiton, en fonction de la plage de mesure.
Les deux bandes sont soudées ou collées l’une à l’autre, formées en une bobine hélicoïdale ou en spirale, et placées dans le plongeur du thermomètre. La bobine bimétallique est fixée à l’extrémité du plongeur, tandis que l’autre extrémité tourne et déplace l’aiguille. Lorsque la température augmente, la bande se courbe vers le métal ayant le coefficient de température le plus faible et crée un mouvement de rotation dans une direction. Inversement, lorsque la température diminue, la bande se plie vers le métal ayant le coefficient de température le plus élevé et crée un mouvement de rotation dans l’autre sens.
Avantages des thermomètres bimétalliques
Comme ces thermomètres utilisent des métaux courants et une technologie mécanique simple, ils comptent parmi les thermomètres industriels les moins coûteux. Ces thermomètres à cadran sont également très résistants, ce qui leur confère un avantage par rapport aux thermomètres à dilatation de liquide et aux thermomètres à dilatation de gaz.
Re-étalonnage facile grâce au réglage du point zéro. Zero point setting = réglage du point zéro / Screwdriver = tournevis
Les raisons d’utiliser les thermomètres bimétalliques :
- Prix bas
- Peu d’entretien
- Étalonnage facile sur site (remise à zéro du point zéro par l’arrière du boîtier)
- Réponse quasi linéaire aux variations de température
- Adaptés à une large gamme de températures, de -70°C à +600°C
- Conception robuste, adaptée aux applications soumises à de fortes vibrations
- Aucun câblage ni source d’alimentation n’est nécessaire, ce qui facilite l’installation, le fonctionnement et la maintenance.
Les avantages des thermomètres bimétalliques compensent certains de leurs inconvénients :
- Temps de réponse lent
- Nécessitent un réétalonnage régulier
- Indication locale uniquement (sauf s’ils sont associés à un transmetteur de température)
Voir cette vidéo pour une vue d’ensemble des thermomètres bimétalliques et des thermomètres à dilatation de gaz.
Utilisation des thermomètres bimétalliques
Les thermomètres bimétalliques sont utilisés dans une grande variété d’industries de transformation, fournissant des relevés de température sur site fiables et peu coûteux pour des applications dans les domaines suivants :
- Pétrole et gaz
- Chimie et pétrochimie
- Agroalimentaire, comme les fours, les chaudières et les lignes de traitement
- Industrie pharmaceutique et biotechnologie
- Traitement de l’eau et des eaux usées
- Matériaux de base, comme la pâte à papier et le papier
La polyvalence et la simplicité d’utilisation de ces instruments les rendent également idéaux pour :
- le chauffage, la ventilation et le traitement de l’air, y compris les réservoirs d’eau chaude et les systèmes solaires thermiques
- La réfrigération industrielle
- La construction de machines
- Les essais et laboratoires
Pour une utilisation dans des applications à haute pression ou dans des milieux agressifs, placez le plongeur du thermomètre bimétallique dans un doigt de gant. Un doigt de gant permet également de remplacer facilement le thermomètre sans vider le circuit de chauffage. Dans les situations où les vibrations sont importantes, un remplissage de liquide du boîtier et des raccords amortisseur réduisent considérablement l’oscillation de l’aiguille.
Types de thermomètres bimétalliques WIKA
WIKA propose une grande variété de thermomètres bimétalliques de haute qualité et économiques :
Thermomètres bimétalliques pour applications industrielles
- Thermomètre bimétallique A46 pour les technologies de chauffage, versions spéciales
- Thermomètre bimétallique A48 pour la mesure de la température dans les conduits d’air
- Thermomètre bimétallique A50 pour le traitement de l’air, version standard
- Thermomètres bimétalliques A52 (montage arrière) et R52 (montage inférieur) d’entrée de gamme pour applications industrielles
- Thermomètre bimétallique A2G-61 pour la détection de la température dans les conduits de ventilation
Thermomètres bimétalliques pour les industries de transformation
- Thermomètre bimétallique TG54 de qualité industrielle conforme à la norme EN 13190, construction entièrement en acier inoxydable
- Thermomètre bimétallique 55 de qualité industrielle selon EN 13190, construction entièrement en acier inoxydable (disponible dans une version spéciale pour les basses températures ambiantes, faisant partie de la série POLAR de WIKA)
Conseils pour le choix des thermomètres bimétalliques
Les thermomètres ne se résument pas au prix, à la taille du cadran et à la plage de température. Pour des conseils personnalisés sur le choix d’un thermomètre bimétallique ou pour savoir si votre application bénéficierait d’un autre type de thermomètre à cadran (à dilatation de liquide, à dilatation de gaz) ou d’un capteur de température électronique (RTD, thermocouple, indicateur de température numérique), contactez les spécialistes de la température chez WIKA.