Un thermocouple est un outil de mesure de température qui se relie à un appareil d’interprétation des données pour former une sonde de haute précision. Il doit son succès à sa vitesse de réaction élevée comparée aux autres modèles de capteurs. Cependant, toutes les sondes de température thermocouple n’offrent pas un temps de réponse identique. Les thermocouples sont classés selon des types (K, J, T, E, R, S, B) en fonction des matériaux utilisés pour les concevoir. Est-ce que le temps de réponse des thermocouples varie selon les types ? Faut-il également chercher du côté des autres caractéristiques des thermocouples ? Voici les clés pour comprendre ce qui détermine le temps de réponse d’un thermocouple.
Quelles sont les différentes caractéristiques des thermocouples ?
Les gammes de thermocouples sont larges car leur conception inclut de nombreux paramètres. Ces caractéristiques influent sur la précision de mesure de la température ainsi que sur le temps de réponse du thermocouple.
Les matériaux des fils conducteurs
Les deux fils qui constituent le cœur du thermocouple contiennent des métaux ou alliages métalliques différents. C’est la nature de ces fils qui définit le type de thermocouple. Les types K, J, T et E sont les plus communs, tandis que les types R, S et B contiennent des métaux précieux, augmentant leur prix. La différence majeure entre ces catégories est la plage de température couverte.
La protection du thermocouple
Le thermocouple à fils nus est le plus économique, mais sensible aux milieux oxydants. Les thermocouples avec une isolation minérale dans une gaine métallique sont plus robustes et isolés électriquement. Les matériaux couramment utilisés pour l’isolation minérale incluent l’alumine et le magnésium, résistants à la chaleur.
La méthode de jonction
Une sonde thermocouple peut avoir différentes jonctions : soudée, isolée ou exposée. Une jonction exposée améliore la réactivité, tandis qu'une jonction isolée protège des interferences électriques.
Le câble de raccordement
Pour rallonger la distance entre la sonde thermocouple et l’appareil de mesure, on utilise un câble de compensation ou un câble de thermocouple. Le câble de compensation est plus économique pour les thermocouples à métaux précieux.
Quelles caractéristiques influent sur le temps de réponse d’un thermocouple ?
Le type de thermocouple influe sur la précision mais pas sur la rapidité de réaction. Le temps de réponse est amélioré lorsque le contact avec l’environnement est direct. Les thermocouples à fils nus et à jonction soudée offrent une réponse rapide.
La taille de la gaine joue également un rôle. Une gaine fine (0,25 mm, 0,5 mm, 1 mm) réagit plus vite aux variations de température. Cependant, sa résistance aux conditions extrêmes peut être réduite.
En cas d’altération de la gaine, l’étalonnage du thermocouple peut être affecté, nécessitant un recalibrage avant utilisation.
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