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Choisir son capteur thermocouple

Capteur thermocouple
  • Définition
  • Différents types de thermocouples
  • Choisir son thermocouple

Définition

Un thermocouple est un capteur qui permet de mesurer la température. Il se compose de deux métaux de natures différentes reliés à une extrémité. Quand la jonction des métaux est chauffée ou réfrigérée, il se produit une variation de tension. Cette variation de tension peut alors être convertie en température. Les alliages de thermocouple se présentent généralement sous forme de fils.


Principe général :

Circuit thermocouple fermé aux deux extrémitésLorsque deux fils composés de métaux différents sont raccordés à leurs extrémités et que l'une d'elles est chauffée, il se produit une circulation de courant continu dans le circuit.

C'est l'effet Thermoélectrique.

Circuit thermocouple ouvertCircuit coupé et en chauffant la jonction des deux métaux différents A et B, une tension eAB apparaît ; elle est fonction de la température de la jonction et de la composition des deux métaux. Tous les métaux dissemblables présentent cet effet.


http://www.agro-agri.fr/images/articles/large/graphe-thermocouples.jpgDifférents types de thermocouples


De façon générale, plus la plage de mesure est grande, plus nombreuses seront les applications de l'instrument. Le temps de réponse est influencé par la masse de métal entourant la sonde.

1. Les sondes à thermistance (NTC)
Elles sont précises mais  leur temps de réponse est long et leur plage limitée. Elles ne sont pas interchangeables.
Plage de mesure : -30 à +  100°C.
2. Les sondes à résistance PT100 & 1000
Elles sont lentes et extrêmement précises. Leur plage de mesure est assez large.
Plage de mesure : -200 à 850°C.
3. Les sondes infrarouges
Elles ne sont pas en contact avec le dispositif  à tester. Leur temps de réponse est très rapide (moins de 2 secondes), leur plage  est large mais elles sont moins précises.
Attention : la mesure est seulement en surface.
Plage de mesure : -50 à 500 voire 900°C.
4. Les sondes de type K et T
Elles sont en général rapides et ont une large plage de mesure. Elles sont les plus utilisés mais un grand nombre d'autres types existe. Grâce à un mini connecteur ces sondes sont interchangeables
Plage de mesure Types K : -200 à +1300°C 
Plage de mesure Types T : -200 à 350 °C, plus précis.


Tableau : Composition et lettre désignant les thermocouples normalisés

Choisir son thermocouple

La plage de mesure
La première chose importante à prendre en compte est de faire coïncider la plage de température à mesurer avec la plage d'utilisation optimum du thermocouple. Plus la plage du thermocouple sera proche de la plage de mesure plus les mesures seront précises.
Le milieu de la mesure
Certaines utilisations, notamment industrielles, des thermocouples conduiront à utiliser ces derniers avec des conditions de pression ou de milieu particulières.
On retrouvera des mesures dans des milieux extrêmement basiques, acides ou avec des pressions pouvant être importantes. Cela aura donc pour conséquence de modifier la précision et la vitesse d'usure du thermocouple. Il faudra par conséquent se tourner vers des thermocouples ayant des précisions parfois moindres mais ayant des résistances particulières par rapport aux milieux d'utilisation.
Il faut prendre en compte par exemple :
La résistance chimique du thermocouple ou de la gaine.
La résistance aux abrasions et vibrations.
Les conditions requises d'installation (compatibilité avec les équipements existants).
Impression Ecran

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La culture de l''instrumentation : hygromètres, réfractomètres, pHmètres

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