Манометрический термометр (рис. 1) состоит из термобаллона 8, трубчатой (или винтовой) пружины 1 и соединяющего их капилляра 7, заполненных газом, жидкостью или паром. При изменении температуры пространства, в котором находится термобаллон, меняется давление в системе, и, следовательно, в пружине. Последняя имеет овальное или эллиптическое сечение (пружина Бурдона), и поэтому при изменении давления в ней она раскручивается или скручивается, а так как один из ее концов жестко закреплен в держателе 6, это вызывает перемещение другого ее конца, перемещение через поводок 2, сектор 3 и трубку 5 передается указывающей стрелке 4.
Манометрические термометры позволяют измерять температуры от —130 до +550°С.
Рис. 1. Манометрический термометр с трубчатой пружиной Бурдона.
К преимуществам манометрических термометров следует отнести возможность передачи показаний на сравнительно большие расстояния, так как капилляр может изготавливаться длиной до 30—60 м, и большую мощность измерительной системы, к которой могут быть пристроены пишущие и контактные устройства. Благодаря этому эти приборы могут изготовляться как указывающие, регистрирующие, сигнализирующие и регулирующие.
К недостаткам манометрических термометров следует отнести большой размер и тепловую инерцию датчика (термобаллона), постепенную деформацию в эксплуатации термобаллона и капилляра, сбивающую градуировку, вследствие чего требуется периодическая их проверка, и относительную трудность ремонта.
Наиболее распространенные у нас газовые манометрические термометры типа ТГ наполнены азотом и имеют пределы измерения от 0 до 300 °С.
Рис. 2. Манометрический термометр
Газовые термометры заполняются азотом под давлением, поэтому влияние атмосферного давления на показания прибора сведено к минимуму и с ним можно не считаться. Естественно, температура окружающей среды влияет на их показания, однако при правильном выборе отношения объемов баллона и капиллярной трубки они могут достаточно точно работать при длине капилляра до 30 - 40 м. Этот же недостаток— влияние температуры окружающей среды — имеют и жидкостные термометры, для них в качестве рабочей жидкости могут применяться метиловый спирт, ксилол или ртуть.
Паровые манометрические термометры имеют термобаллон, заполненный на 2/3 объема низкокипящей жидкостью, например бензолом, ацетоном, хлор-метилом. Остальная треть баллона занята паром этих жидкостей. Капилляр и пружина заполнены жидкостью, которая при рабочих температурах не испаряется (например, смесь глицерина, воды и спирта).
Так как упругость насыщенного пара очень быстро возрастает с температурой, то влияние расширения жидкости в капилляре и пружине ничтожно, поэтому можно изготавливать приборы с относительно меньшим термобаллоном. Недостатком паровых манометрических термометров является недостаточный верхний предел измеряемых температур 100 - 200 °С.
Удобнее всего применять манометрические термометры для измерения и регулирования температуры жидкостей, например для указания и сигнализации температуры масла в трансформаторах, в том числе и печных. В электрических печах термобаллоны практически не применяются из-за больших тепловой инерции и размеров термобаллона.