Termometro

Il termometro è uno strumento per misurare la temperatura sviluppato a partire dai primi anni del XVII secolo. I termometri sono basati sulla proprietà che hanno gas, liquidi e solidi di dilatarsi o contrarsi in funzione delle variazioni di temperatura. Altri tipi di termometri funzionano grazie a fenomeni elettrici.

Tipologie di termometro

Termometro elettrico

termometri elettrici sono trasduttori di temperatura che sfruttano i fenomeni di variazione di resistenza, o la generazione di una forza elettromotrice, per effetto di una variazione di temperatura. L’elemento sensibile può essere una resistenza elettrica il cui valore cambia in funzione della temperatura, oppure una termocoppia (formata da due metalli saldati) che, sempre in funzione della temperatura, genera una certa quantità di corrente.

Il trasporto di cariche elettriche nei materiali è un processo le cui modalità possono in parte dipendere dalla temperatura. Ne segue che sono stati sviluppati altri strumenti basati sulla conversione delle variazioni di temperatura in cambiamenti di una grandezza elettrica che ben si adatta a problemi di monitoraggio e controllo di sistemi complessi.

Generalmente nelle applicazioni industriali, i termometri elettrici sono i più diffusi, in quanto: è possibile realizzare trasduttori miniaturizzati con tempi di risposta molto brevi, permettono un monitoraggio a distanza della temperatura, ed inoltre, perché permettono la registrazione e l’amplificazione del segnale elettrico.

Tipologie di termometri elettrici

I termometri elettrici utilizzati nella pratica comune sono:

Termometro a liquido

Termometro nel quale le variazioni di temperatura vengono indicate attraverso le modificazioni di volume di un liquido che, contenuto in un apposito bulbo, si espande (o si contrae) in un tubo capillare. Il liquido (alcool, mercurio, toluolo, ecc.) veniva scelto anche in funzione dell’intervallo di temperatura da misurare.

Termometro metallico

Termometro nel quale le variazioni di temperatura vengono generalmente indicate dalle variazioni di lunghezza di una o più sbarre metalliche.

Termometro bimetallico

Termometro nel quale le variazioni di temperatura vengono indicate dalle variazioni di forma di una lamina composta da due metalli appaiati e saldati aventi diversi coefficienti di dilatazione. Le lamine bimetalliche piatte, quando sono sottoposte a variazioni di temperatura, si incurvano mentre quelle avvolte a spirale si svolgono o si riavvolgono.

Termometro registratore

Termometro (a liquido, metallico, ecc.) le cui indicazioni vengono registrate da una penna su un cilindro rotante a orologeria ricoperto da un nastro di carta graduata.

Termometro a massima e a minima

Termometro nel quale le temperature massima e minima raggiunte in un determinato intervallo di tempo rimangono indicate tramite vari accorgimenti (versamento di liquido, spostamento di minuscoli cursori nei tubi capillari).

Termometro a gas

Termometro nel quale le variazioni di temperatura vengono indicate dall’espansione e dalla contrazione di un gas. Apparecchi di questo tipo possono essere utilizzati nei laboratori per misure di precisione.

Termometro differenziale

I termometri differenziali (spesso detti termoscopi) sono capaci di misurare (o di indicare) la differenza, generalmente piccola, fra due temperature. Furono spesso utilizzati per studiare la radiazione termica. Sono formati da un tubo capillare a U chiuso agli estremi da due ampolle. Nel tubo è inserita una goccia di liquido che funge da indicatore. Esponendo una delle due ampolle (che spesso è annerita) ad una sorgente di radiazione termica, l’aria in essa contenuta si dilata e spinge la goccia lungo il capillare verso la seconda ampolla. Con due sorgenti radianti diverse che irradiano ognuna su un’ampolla è dunque indicata dalla posizione della goccia nel capillare.