Pour les environnements particulièrement exigeants, on utilise régulièrement des thermocouples qui sont des capteurs de température haute performance. Ces capteurs sont parfaits pour des applications à haute température dans les secteurs chimiques, pétrochimiques et les raffineries, où ils jouent un rôle majeur dans la mesure de température, offrant de nombreux avantages.
Fiables, polyvalents, durables, économiques et réactifs aux variations de température, les thermocouples, grâce aux éléments de mesure enfermés dans une gaine isolante minérale, fonctionnent de manière fiable même dans des environnements à haute pression et à vibrations, essentiels pour de nombreuses industries.
Comment les éléments de mesure enregistrent avec précision les différences de température ?
Deux conducteurs métalliques différents sont reliés à une extrémité, appelée jonction de mesure ou jonction chaude, tandis que l’autre extrémité est reliée à un corps de température connue, la jonction de référence ou jonction froide. La différence de potentiel générée entre les deux jonctions, appelée force électromotrice, peut être étalonnée pour fournir une lecture précise de la température, phénomène connu sous le nom d’effet Seebeck.
Bien que les thermocouples soient extrêmement fiables, des erreurs de mesure de température peuvent se produire pour diverses raisons.
Quelles sont les erreurs de mesure les plus courantes ?
- Erreur d’installation : Une erreur peut se produire lors de l’installation en sélectionnant un type de thermocouple incorrect dans le transmetteur. Comme tous les thermocouples sont codés par couleur, il est important de vérifier la couleur de la gaine et de configurer correctement le transmetteur. Les normes internationales et les codifications de couleurs sont disponibles sur le site web de WIKA.
- Polarité des fils d’extension : Si la polarité des fils est inversée, une lecture incorrecte de la température peut être obtenue. La solution consiste à vérifier la connexion et, si nécessaire, à inverser les fils pour qu’ils soient correctement connectés.
- Variations dans les alliages : Lors de chaque process de production, les alliages peuvent légèrement varier, provoquant des erreurs inévitables. Il est recommandé d’utiliser des thermocouples avec des fils de limites spéciales, fabriqués avec des tolérances élevées pour garantir la pureté et la cohérence de l’alliage. Les thermocouples standards se rapprochent de la température réelle avec une marge d’erreur d’environ 1 %, suffisante pour la plupart des applications.
- Fluctuations à la jonction de référence : Les variations de température à la jonction de référence peuvent être causées par des sources de chaleur ou de froid. Étant donné que les thermocouples mesurent les différentiels de température, toute variation autour de la jonction de référence peut entraîner des erreurs. La solution consiste à éloigner la jonction de référence des sources de chaleur ou de froid et à utiliser une isolation adéquate pour la protéger.
- Mise à la terre multiple : Si un thermocouple est mis à la terre à plusieurs points, un circuit fermé peut être créé, générant des champs électromagnétiques et réduisant la précision. Il est conseillé de mettre à la terre le transmetteur ou le contrôleur/enregistreur, ou de choisir un thermocouple avec isolation interne. L’isolation du circuit peut également résoudre ce problème.
- Vieillissement du thermocouple : Le vieillissement dû à des températures élevées, des mesures cycliques et la fréquence des cycles qui affecte la métallurgie, provoquant un décalage, généralement vers le bas, de la mesure. Dans ces cas, des erreurs de 5 à 10 °C sont courantes. La solution consiste à remplacer le thermocouple périodiquement en fonction de son âge et de son utilisation.
Pour toute question concernant les solutions avec thermocouples, contactez un spécialiste WIKA.
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