I termometri a quadrante utilizzano un puntatore metallico su una scala circolare per indicare le misurazioni della temperatura; sono quindi un tipo di termometro a lancetta. Hanno due componenti principali: l'ago e un sensore di temperatura. Il funzionamento di un termometro a quadrante dipende dal tipo di termometro: bimetallo, riempito con liquido o gas e a tensione di vapore.
Tipi di termometri a quadrante
I termometri a quadrante comuni includono:
Termometro bimetallico
Un termometro bimetallico è un termometro analogico che utilizza una molla bimetallica come elemento di rilevamento della temperatura. Questa tecnologia utilizza una molla elicoidale composta da due diversi tipi di metalli saldati o fissati insieme. Questi metalli potrebbero includere rame, acciaio o ottone purché uno abbia una bassa sensibilità al calore mentre l'altro metallo abbia un'elevata sensibilità al calore. Ogni volta che il nastro saldato viene riscaldato, i due metalli cambiano lunghezza in base alle loro singole velocità di espansione termica. Poiché i due metalli si espandono a lunghezze diverse, il nastro bimetallico è costretto a piegarsi o arricciarsi verso il lato a minore coefficiente di dilatazione termica. Il movimento della striscia serve a deviare un puntatore su una scala calibrata che poi indica la temperatura all'utente.
Termometro riempito con liquido o gas
Un termometro a liquido o a gas utilizza un gas/vapore come elemento di rilevamento della temperatura. Il liquido si espande all'aumentare della temperatura, salendo nel tubo e indicando la temperatura. Il design di base per questo tipo di termometro è un tubo di vetro di piccolo diametro con un bulbo di vetro a parete sottile all'estremità inferiore. Il liquido o il gas che riempie il tubo è solitamente mercurio o alcool. Quando il calore viene trasferito nella sostanza, si espande e spinge la colonna di liquido o gas più in alto nel capillare, che indica la temperatura.
Termometro a base di tensione di vapore
Questo tipo di termometro è riempito con un gas permanente composto da una varietà di liquidi in base alla gamma di temperature necessarie. Funziona in base al principio che quando c'è pressione in un recipiente che contiene solo liquido, il vapore del liquido aumenta con la temperatura ed è indipendente dal volume. Con un sistema a vapore, si misura la temperatura all'interfaccia tra il liquido e il vapore. Affinché un sistema a vapore funzioni correttamente, l'interfaccia deve rimanere nel bulbo. È una scelta meno costosa spesso utilizzata nelle applicazioni HVAC.
Nel termometro analogico con sonda, per sonda si intende un sistema usato per descrivere molti tipi di sensori di temperatura che possono essere specifici dell'applicazione. Le sonde possono essere di una varietà di materiali e sensibilità.