Información técnica general

Termómetros Bimetálicos

Son indicadores mecánicos de tipo directo. En ellos, la acción de la temperatura actúa sobre una espiral formada por una lámina con dos delgadas láminas metálicas sólidamente unidas y con diferente coeficiente de dilatación. La indicación que se obtiene es directa, gracias a una aguja montada sobre un pequeño eje solidario con la espiral, que gira sobre una escala graduada.

Principio de funcionamiento

El elemento sensible a la temperatura está constituido por una lámina bimetálica envuelta en espiral cilíndrica, con una extremidad fijada y una libre, a la cual se haya conectado un pequeño eje de transmisión. La lámina bimetálica está constituida por dos materiales distintos (ej., hierro-níquel) con diferente coeficiente de dilatación térmica laminados sobrepuestos.

Por efecto de la temperatura la espiral tiende a enrollarse y desenrollarse, dando lugar a un movimiento rotatorio. En la extremidad opuesta del pequeño eje se haya fijado la aguja que transforma, directamente en indicación sobre una escala graduada, el movimiento rotatorio generado por la espiral. El elemento sensible está protegido por un tubo de acero, llamado bulbo, sobre el cual está colocado el niple de conexión para el montaje del instrumento.

Los diversos rangos de medición se obtienen variando la longitud del espiral bimetálíco, de manera de obtener siempre un arco de rotación de la aguja de alrededor de 270º. Además, la longitud varía también la función del diámetro del bulbo.

Las dimensiones de la espiral y la calidad del bimetal empleado son determinantes para la linealidad y la precisión de indicación, dada la sencillez constructiva y la falta de regulaciones particulares para estos termómetros. La longitud de la parte sensible (B), necesaria para obtener el rango de medición y el tipo de conexión al proceso, condicionan la longitud del tubo (S).

Rango de Medida ºC	Bulbo Ø 6 y Ø 6,4	Bulbo Ø 8	Bulbo Ø 9,6
-50/50	100	82	82
-30/50	114	88	88
-20/120	83	67	67
-20/40	137	107	107
-20/80	100	82	82
0/60	137	107	107
0/80	114	88	88
0/100	100	82	82
0/120	88	72	72
0/160	116	91	91
0/200	98	79	79
0/250	84	70	70
0/300	100	88	88
0/400	150	150	150
0/500	150	150	150
0/600	150	150	150
50/450	150	150	150
100/500	150	150	150

Termómetros a Gas (o a dilatación de fluido)

También son termómetros mecánicos y aprovechan la ley fundamental de los gases perfectos. La temperatura altera las condiciones del fluido en el interior de un circuito sellado, del cual forma parte un elemento sensor similar al muelle tubular de un manómetro (en "C" o a espiral). El aumento de volumen provoca desplazamiento del extremo libre del sensor que, a través de la amplificación de un engranaje (mecanismo), se transforma en la indicación sobre una escala circular. Pueden medir temperaturas de -200 a 600ºC.

Principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de los termómetros a gas se basa en la ley de dilatación de los gases perfectos (hidrógeno, helio, nitrógeno, etc.) expresada en la fórmula: p V = n R T

• n y R son constantes de los gases perfectos
• T es la temperatura

Simplificando, de la fórmula es fácil deducir que la temperatura variara proporcionalmente al producto entre la presión y volumen: p V = T. Sobre la base de estos conceptos, han sido creados estos tipos de medidores mecánicos de la temperatura cuya parte sensible está constituida por un bulbo, conectado mediante un tubo capilar a un muelle tubular en el interior de la caja. El conjunto bulbo-capilar-muelle constituye un circuito sellado y en cuyo interior es introducido un gas inerte (perfecto) con valores de presión diferentes, en función del rango de medición que se quiere obtener. La variación de la temperatura determina un cambio de la presión interna del circuito que, como en el caso de los manómetros a muelle tubular, provoca el desplazamiento de la extremidad libre del muelle. Este se halla conectado a un mecanismo amplificador que transforma el desplazamiento en rotación de la aguja sobre una escala graduada.

A diferencia de los termómetros bimetálicos, los a gas pueden construirse con capilar, hasta una longitud máxima de 30mts. La dimensión del bulbo, sin embargo, debe estar adecuadamente proporcionada a la longitud del capilar.

Diámetro Bulbo	Longitud mínima bulbo "B"
	Longitud capilar ≤ 15 cm	Longitud capilar 16÷30 15 cm
Ø 11,5	60	87
Ø 9,5	87	127
Ø 8	118	167