Bimetallthermometer zur Temperaturmessung 

Bimetallthermometer sind einfach aufgebaute Geräte zur mechanischen Temperaturmessung. Sie lassen sich günstig herstellen, arbeiten zuverlässig und kommen in vielen Bereichen zum Einsatz. So auch in der Heizungstechnik, in der die Bauteile zum Beispiel die Temperatur des Heizungswassers anzeigen. Wir erklären, wie ein Bimetallthermometer funktioniert, wann es zum Einsatz kommt und welche Vor- und Nachteile es hat. 

Bimetallthermometer nutzen die Längenausdehnung  

Bimetallthermometer nutzen die unterschiedliche Längenausdehnung zweier Metallstreifen zum Messen von Temperaturen. Damit das funktioniert, schweißen Hersteller zwei Streifen unterschiedlicher Metallarten untrennbar zusammen. Erwärmt sich die Umgebung, dehnen sich die Werkstoffe aus. Da beide jedoch unterschiedliche Längenausdehnungskoeffizienten besitzen, reagieren sie verschieden stark auf die Temperatur des zu überwachenden Mediums. Während sich der eine Streifen nur sehr wenig ausdehnt, verlängert sich der andere im Vergleich sehr stark. Als Folge dessen verbiegt sich der Streifen in Richtung des Metalls mit dem geringeren Längenausdehnungskoeffizienten.

Aufgewickelte Bimetallstreifen bewegen Zeiger  

Bei einem Bimetallthermometer sind die zwei Metallstreifen (zum Beispiel Eisen und Messing) wie eine Feder aufgewickelt und an einem Ende fixiert. Am anderen Ende sind sie mit einem Zeiger verbunden, der selbst auf einer Welle sitzt. Steigt die Temperatur, wickelt sich die Feder auf und der Zeiger dreht sich über eine Skala. Diese passt zu den Eigenschaften der Metalle und zeigt die Raum- oder Medientemperatur an.

Einfacher Aufbau für geringe Herstellungskosten

Je nach Anwendungsgebiet können Bimetallthermometer mit oder ohne Messspitze ausgeführt sein. Ganz einfach aufgebaut ist dabei das Bimetall-Magnet-Thermometer, das sich ohne Spitze an plane metallische Flächen anheften lässt. Geht es um den Einsatz in chemisch beanspruchten Bereichen oder Gebieten mit hohen Hygieneanforderungen, schützt ein Hüllrohr aus Edelstahl die Messspitze.

einfaches Bimetallthermometer zur Raumtemperaturmessung
© pit24 / Fotolia

Einsatzbereiche der günstigen und robusten Thermometer  

Bimetallthermometer kommen heute in verschiedensten Anwendungsbereichen zum Einsatz. So dienen sie der Temperaturmessung der Heizungsrohre, an einem Pufferspeicher oder in Betonböden. Auch die Fußboden- oder Lebensmitteltemperatur lässt sich mit den Armaturen einfach ablesen. Sind die Thermometer mit einem Schaltkontakt ausgestattet, ermöglichen sie darüber hinaus auch die Temperaturüberwachung. Denn dabei öffnen oder schließen sie einen Stromkreis bei bestimmten Temperaurwerten.

Vorteile und Nachteile der Bimetallthermometer  

Die Thermometer sind einfach aufgebaut, wartungsarm und sehr robust. Darüber hinaus eignen sie sich durch einen Messbereich von -80 bis +550 Grad Celsius für besonders viele Anwendungsfälle. Nachteilig ist jedoch die hohe Toleranz. So können die abgelesenen Werte in der Praxis teilweise mehr als zehn Prozent von den tatsächlichen Temperaturen abweichen. Die nachfolgende Tabelle zeigt Vor- und Nachteile noch einmal im Vergleich:

Vorteile der Bimetallthermometer Nachteile der speziellen Thermometer
einfacher Aufbau und geringe Herstellungskosten Messwerte können über zehn Prozent von den realen Werten abweichen
wartungsarme Temperaturmesser gesamte Bimetallspirale muss für eine Anzeige aufgewärmt sein
einfache Montage  Temperaturanzeige reagiert träge
Messbereich von -80 bis 550 Grad Celsius
vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Kosten für ein Bimetallthermometer an der Heizung  

Die Kosten der mechanischen Thermometer hängen sehr stark von den Anforderungen im Einsatzbereich und der entsprechenden Ausführung ab. Auch die zulässige Messtoleranz wirkt sich deutlich auf die nötigen Ausgaben aus. Während einfache Armaturen oft weniger als 20 Euro kosten, steigen die Preise für Spezialanwendungen auf 150 bis 300 Euro. Grund sind hier vor allem die höherwertigen Materialien im Aufbau.

Heizung.de Autor Alexander Rosenkranz

Fazit von Alexander Rosenkranz

Mit einem Bimetallthermometer lassen sich Temperaturen auf mechanische Weise messen. Möglich ist das durch einen Streifen aus zwei verschiedenen Metallen. Diese dehnen sich bei einem Temperaturanstieg unterschiedlich stark aus, wodurch sich der sogenannte Bimetallstreifen verbiegt. Aufgewickelt zu einer Spiralfeder lässt sich die Verformung auf einen drehbaren Zeiger übertragen und Verbraucher können die Temperatur auf einer Skala ablesen. Während die Armaturen einfach und günstig herzustellen sind, arbeiten sie träge und teilweise mit sehr hohen Abweichungen.  

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