Un termometro a quadrante, noto anche come termometro lidar ad assorbimento differenziale, è un dispositivo meccanico che utilizza un puntatore metallico su una scala circolare per indicare le misurazioni della temperatura. Il dispositivo ha due componenti principali; il puntatore metallico, o ago, e un sensore di temperatura. Questi sensori possono essere bimetallici o bimetallici, riempiti con liquido o gas o basati sulla tensione di vapore.
Un termometro a quadrante bimetallico, noto anche come termometro a nastro bimetallico, utilizza la tecnologia a molla elicoidale. Il dispositivo di rilevamento è costituito da due diversi metalli saldati o fissati insieme, come acciaio e rame o acciaio e ottone. Un metallo ha una bassa sensibilità al calore, mentre l’altro metallo ha un’elevata sensibilità al calore. Il sensore bimetallico è attaccato al puntatore metallico o all’ago sulla faccia del termometro. All’aumentare della temperatura, i metalli rispondono in modo diverso, facendo arricciare la striscia di metallo e spostare il puntatore sulla scala della temperatura.
La tecnologia bimetallica è stata utilizzata nei termometri per 200 anni. Attualmente è popolare in una varietà di applicazioni domestiche tra cui termostati, termometri da parete, griglie, interruttori automatici per dispositivi di riscaldamento elettrico e altre applicazioni domestiche. Questo tipo è meglio utilizzato per temperature più calde e alcuni termometri bimetallici possono misurare fino a 500 gradi Fahrenheit (260 gradi Celsius). La precisione diminuisce con un termometro a quadrante bimetallico alle basse temperature perché la sensibilità dei due metalli alle basse temperature è molto simile.
Anche i termometri a liquido o liquido/gas funzionano secondo il principio dell’espansione e della contrazione. Quando il liquido si espande o si contrae in risposta alle variazioni di temperatura, la pressione risultante sposta l’ago sulla scala. Mercurio, alcool ed etere sono tra le scelte liquide disponibili. Un termometro a quadrante a base di liquidi o gas è più preciso a temperature inferiori rispetto al bimetallo e si trova comunemente nei sistemi HVAC, negli impianti di refrigerazione, nei camion refrigerati e nelle apparecchiature per il trattamento delle foto.
Una scelta meno costosa del termometro a quadrante è il dispositivo basato sulla tensione di vapore. Questo tipo di termometro è riempito con un gas permanente. Una varietà di liquidi viene utilizzata per creare il gas e la scelta si basa sull’intervallo di temperatura desiderato per il termometro. Questi sono spesso utilizzati nella refrigerazione, nei forni di essiccazione, nei processi chimici, nel riscaldamento solare e nelle applicazioni HVAC.
La custodia per un termometro a quadrante è solitamente realizzata in metallo o acciaio inossidabile, con un cristallo di vetro o plastica che copre la faccia circolare. La temperatura può essere misurata in Fahrenheit, Celsius o entrambi. Alcuni dispositivi, come i termometri per carne, hanno una sonda di rilevamento.
Sono disponibili migliaia di termometri diversi. Una delle considerazioni principali dovrebbero essere i requisiti dell’applicazione. Per le applicazioni industriali, la resistenza agli urti e la tolleranza alle vibrazioni potrebbero essere importanti. Anche l’intervallo di temperatura e il grado di precisione richiesti sono considerazioni pertinenti.