Thermomètre à renversement protégé Richter und Wiese
THERMOMETRE A RENVERSEMENT PROTEGE
N° OC008 : Thermomètre à renversement protégé n° 16167 fabriqué par Richter und Wiese - Berlin.
Fonction : Mesurer la température de l’eau de mer à différentes profondeurs.
Description : Le thermomètre protégé est en fait un ensemble de deux thermomètres placés à l’intérieur d'une enceinte en verre. Le plus petit est appelé "thermomètre auxiliaire", le plus grand "thermomètre principal". A une extrémité du thermomètre principal nous voyons un petit réservoir et à l'autre extrémité un grand réservoir qui baigne dans du mercure.
Mode opératoire : A patir d'un navire, le thermomètre protégé est descendu, fixé sur une bouteille de prélèvement, avec ses graduations à l’envers. Un système mécanique permet de le retourner, ce qui fige sa mesure.
Les thermomètres (principal et auxiliaire) sont placés dans une épaisse enveloppe de verre étanche qui l'isole de l'effet de pression. Le grand réservoir du thermomètre principal trempe dans du mercure ce qui facilite ses échanges thermiques avec le milieu extérieur. En fonction de la température le mercure contenu dans le grand réservoir se dilate ou se contracte et il monte ou descend dans le tube capillaire. Lorsque le thermomètre est depuis 10 minutes à l’immersion où la température doit être mesurée, un système mécanique le fait se retourner.
Peu après la sortie du grand réservoir, le capillaire devient très étroit et il rencontre un appendice de section supérieure. Au moment du retournement le mercure contenu dans l’appendice se vide plus vite que celui qui tente de s’écouler du grand réservoir. Ceci provoque une rupture de la colonne de mercure. Le mercure venant d’être isolé s’écoule par gravité vers le petit réservoir qui se remplit et il en reste une colonne dans le tube capillaire. Le niveau supérieur de cette colonne indique, aux corrections près, la température in situ.
Lors de la remontée, la température augmente et une certaine quantité de mercure sort du réservoir principal. Elle se trouve piégée dans un siphon en spirale et elle ne peut pas rejoindre le mercure situé plus bas. Le niveau supérieur de cette colonne indique la température in situ.
Une fois à bord du navire, il faut attendre que le thermomètre ait atteint la température ambiante pour en faire la lecture. Cette lecture s’effectue à l’aide d’une loupe spéciale (Le tube capillaire est suffisamment fin pour qu’il n’y ait pas de ménisque à la surface du mercure). Il est ainsi possible d’estimer le centième de degré bien que le thermomètre ne soit gradué, généralement, qu’en en dixièmes de degrés Celsius. La température est corrigée en fonction de l’étalonnage du thermomètre. La lecture s’effectue à la température indiquée par le thermomètre auxiliaire qui est lu au dixième de degré (voir au centre de la figure sur le thermomètre de gauche qui indique environ 18,0°C). Comme cette température est différente de celle qui règne in situ, le volume du mercure isolé dans la partie inférieure du thermomètre principal a varié. Cette variation sera corrigée en tenant compte du volume de mercure et des coefficients de dilatation thermique du mercure et du verre.
Ensuite le thermomètre est retourné. Le mercure descend vers le grand réservoir et le thermomètre peut être de nouveau utilisé.
Avant la mise au point du thermomètre à renversement les océanographes utilisaient des thermomètres à minima avec lesquels il leur était impossible de mesurer la température lorsqu'elle augmente avec la profondeur.
Informations complémentaires :
Hauteur en mm : 332
Diamètre en mm : 19,8
Poids en kg : 0,160
État général : Le mercure n'est pas redescendu.
Provenance : Acheté en 1967 par le Laboratoire d'Océanographie Physique de Rennes 1.
Localisation : UBO/UFR S&T/CABINET DE CURIOSITÉ
Fiche réalisée le 28 novembre 2008 par JP Girardot & B Calvez.
