Termometro metallico di Breguet
Tratto da Roberto Vergara Caffarelli, STRUMENTI SCIENTIFICI TRA XVIII E XIX SECOLO NEL DIPARTIMENTO DI FISICA DELL' UNIVERSITA' DI PISA, in:C.A. Segnini e R. Vergara Caffarelli, ANTICHI STRUMENTI SCIENTIFICI A PISA (SEC. XVII - XX), pp. 156 - 157, Pisa, 1989.
Descrizione
È un termometro estremamente sensibile, perché permette di misurare frazioni molto piccole del grado, e nello stesso tempo è assai pronto, in quanto entra rapidamente in equilibrio, permettendo l'osservazione di temperature in rapida variazione. Mediante una piccola modifica può essere usato come galvanometro.
L'elemento termometrico è una sottile lamina, avvolta a spirale cilindrica, ottenuta unendo insieme a pressione fogli di argento, oro e platino, ad alta temperatura. Il principio su cui si basa è la differente dilatabilità dei tre metalli che infatti dilatano, nell'intervallo tra 0 oC e 100 oC, rispettivamente secondo i coefficienti 1/524 , 1/661 e 1/1167.
L'oro viene posto tra gli altri due con la funzione di saldatore. Dopo aver cosi saldato queste componenti, la lamina ottenuta viene passata al laminatoio, ridotta allo spessore di 0,02 mm e poi tagliata in striscie di 1~2 mm di larghezza. Queste striscie vengono avvolte in spirali, con l'argento all'interno delle spire, e la forma finale viene fissata con una moderata ricottura. Dalla piccola massa del corpo termoscopico e dalla sua grande superficie si può valutare la rapidità con cui si porta alla temperatura dell'ambiente che lo circonda. Quando la temperatura aumenta, l'argento si dilata di più e tende ad aprire la spira.
Il movimento di ogni spira, moltiplicato per il numero di esse, diventa notevole all'estremità libera della spirale dove è attaccato l'indice o ago orizzontale, leggerissimo. Un lieve cambiamento di temperatura porta una discreta rotazione dell'ago, la cui punta percorre la circonferenza di un anello, incollato alla base circolare di legno, su cui è segnata la scala, che ha divisioni equidistanti da 0 a 360, numerate ogni dieci.
Un'asta prismatica di ottone è avvitata alla periferia della base di legno; la sua sezione si riduce progressivamente incurvandosi, per poter sostenere la spirale al centro dello strumento. Ad essa e alla base si impernia una sottile asticina che fa da guida alla spirale e che può essere ruotata, regolando così la posizione dell'ago. Forata a un terzo e a due terzi della sua altezza, questa asticina è traversata da due spilli disposti perpendicolarmente tra di loro, che inserendosi tra le spire mantengono ferma e allungata la lamina arrotolata. Il termometro viene tarato confrontandolo tra due temperature con un termometro campione a mercurio, in maniera da avere la corrispondenza tra angoli di rotazione e gradi. Fino a 100 oC la dilatazione della spira (e quindi la rotazione dell'ago) è proporzionale alla variazione di temperatura. La base ha una scanalatura circolare in cui si fa entrare il bordo di una campana di vetro di protezione, che viene poi fermata ad esso mediante due piccoli perni e una molla.
Esiste un modello modificato in maniera da poter essere usato anche come galvanometro, facendo passare attraverso la spirale la corrente di cui si vuole misurare l'intensità. Infatti la spirale si riscalda e l'ago si sposta. Il circuito esterno è inserito mediante due morsetti, fissati alla base di legno, uno dei quali comunica con l'asta prismatica che regge un'estremità della spirale, mentre l'altro è in contatto con un piccolo recipiente, contenente mercurio, in cui è immersa l'altra estremità della molla.
Questo strumento ha il difetto di non ritornare esattamente nella posizione primitiva ogni qualvolta si ristabilisce la stessa temperatura, perchè la spirale subisce delle lente modificazioni con il variare della temperatura: occorre quindi controllarne spesso la taratura.
Cenno storico
Abraham-Louis Breguet, famoso costruttore di orologi (Neuchâtel 10-1-1747, Paris 17-9-1823), oltre al termometro che porta il suo nome, inventò svariati meccanismi: orologi che si ricaricano con il movimento di chi li porta, vari meccanismi per il telegrafo, il pendolo simpatico, ecc., costruì orologi marini, scappamenti, cronometri: tutto ciò che faceva era superiore a quanto esisteva al momento. Si deve a lui l'introduzione dei rubini nel meccanismo degli orologi. Fu nominato successivamente orologiaio della Marina, membro del Bureau des Longitudes, e infine membro dell'Academie des Sciences. Fourier scrisse un "Eloge d'Abraham-Louis Breguet" nelle Memoires de l'Academie de Sciences, (t.VII, p.92).
Bibliografia
BREGUET Ann. de Chimie et de Physique, t.V, p. 312. BIOT (1824), t.I, pp. 238-39. GERBI (1823), t.III, p. 44. PIANCIANI (1833), v.II, p. 78. MAJOCCHI (1850), t.II, pp. 413-415. GANOT (1874), pp. 209-210. JAMIN (1886), t.II, pp. 140-141. BATTELLI e CARDANI v.III, p. 32. RAGOZZINO e SCHETTINO (1985), pp. 54-57.