étalonnage et précautions d'emploi des capteurs de T

précautions d'emploi

Les principales difficultés d'emploi des capteurs de température résultent du fait que le meilleur capteur ne peut au mieux indiquer que sa propre température. Il va donc falloir examiner comment faire en sorte que sa propre température soit la plus proche possible de celle à mesurer.

Un premier élément à prendre en compte est évidemment le temps de réponse. Lorsqu'on place une sonde à température initiale T₀ dans un milieu à température T₁, l'écart T₁-T₀ décroît selon une loi exponentielle en fonction du temps. Le coefficient de décroissance est directement lié à la capacité calorifique qui doit être faible, mais aussi à la surface d'échange et au coefficient de transfert thermique qui doivent être élevés ce qui est incompatible. On sera donc contraint à un compromis.
Une erreur résulte du rayonnement de la sonde. Considérons l'exemple d'un gaz à T_g dans un tube dont la paroi est T_p, la sonde sera à une température T_s intermédiaire. Le bilan thermique est:

chaleur reçue par la sonde Q₁= k(T_g+T_s)S.t

ou k est la somme du coefficient de transfert thermique par convection (

) et par rayonnement (r), S est la surface de la sonde et t le temps.

chaleur perdue par la sonde Q₂ =

µS 4T_m³(T_s - T_p)t+Q

où

est le coefficient de rayonnement, µ un facteur deforme, Q la chaleur perdue par conduction dans lesfils de liaison. En égalant Q₁ et Q₂ on voit que l'erreur de mesure T_g - T_s sera minimale si

µ(T_s - T_p) et Q sont minimaux et k maximal.

Pour cela

on réduira r en polissant les surfaces (mais la poussière et la corrosion jouent en sens inverse),
on réduira T_s - T_p en interposant des écrans,
k sera augmenté en augmentant , c'est à dire en réduisant le diamètre de la sonde et augmentant si possible la vitesse d'écoulement du gaz.

Enfin il y a toujours des erreurs dues à la conduction dans la sonde qui impliquent que la température y est différente au centre et au bord et dans le sens axial d'une extrémité à l'autre.

les points d'étalonnage

Précisons enfin que l'étalonnage de capteurs de température est généralement effectué en exploitant des sources de températures connues constituées par les points de fusion de certains matériaux. La table ci-dessous donne la liste des principaux points fixes internationalement reconnus.

Fig. table des points fixes de température

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	INFORMATION				dernière mise à jour 22 mars 2013

précautions d'emploi	le moins mauvais résultat
les points d'étalonnage	une table internationale
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