Solutions techniques Température

Les sondes de température peuvent-elles être étalonnées ?

il n'est pas possible d'étalonner des sondes à résistance (les éléments de mesure). Comme les sondes sont normalement raccordées à un instrument de mesure ou à un équipement d'évaluation, il est seulement possible d'étalonner la chaîne de mesure entière.

Puis-je remplacer les thermocouples U et L selon DIN 43710 par des thermocouples T et J selon DIN IEC 60584 ?

Non. Les thermocouples type T et J ont des caractéristiques de tension thermique différentes qui conduiraient à une erreur de mesure. Les thermocouples type U et L devraient être uniquement livrés comme pièces de remplacement pour d'anciennes installations. Ils ne sont plus autorisés pour des installations nouvelles.

Comment fonctionne une sonde à résistance (pour la mesure de température) ?

La résustance électrique d'un capteur de sonde à résistance varie en fonction de la température avec un coefficient de température positif (CTP ; PTC en anglais) : quand la température augmente, la résistance du capteur augmente elle aussi (selon norme EN 60751 (2009-05)). Les sondes Pt100 et Pt1000 sont les plus utilisées dans les applications industriellles. Les constructions de sondes basées autour de la norme EN 60751 sont définies dans la norme DIN 43735.

quelle est la tenue en vibration des Pt100 WIKA ?

L'élement de mesure standard WIKA permet une utilisation jusqu'à 3g (amplitude). Cela correspond à une charge de 6g, pic à pic, selon DIN EN 60751 (58.86 m/s^2). Dans la norme EN 60751 seul la valeur pic à pic de 20-30 m/s^2 est spécifiée (1 g = 9.81 m/s^2). Les versions conçues pour résister aux vibrations sont adaptées aux pics à pics 20g. des versions spéciales, peuvent sur demande résister à 50g.     (les valeurs indiquées ci-dessus s'appliquent toujours à une charge vibratoire sur la résistance de mesure).

Comment la classe de précision est-elle calculée ?

Selon DIN EN 60751 Point 5.1.3 Table 3 en °C                                              

Classe AA ± (0,1+0,0017 * t)
Classe A ± (0,15+0,002 * t)
Classe B ± (0,3+0,005 * t)
Classe C ± (0,6+0,01 * t)


Quelle est l'erreur de mesure causée par la résistance de ligne interne d'une Pt100 construite avec du câble chemisé  avec des conducteurs en cuivre en raccordement à 2 fils ?

D=3 mm : 0.28 Ohm/m = 0.7 K/m (erreur de mesure)
D=6 mm : 0.1 Ohm/m = 0.25 K/m (erreur de mesure)
(D= diamètre extérieur du câble chemisé)


Quelle est l'épaisseur de la gaine d'un câble chemisé ?

La plupart des fabricants donnent une épaisseur de paroi minimum de 10% du diamètre extérieur du câble chemisé.

Que sont les circuits à 2, 3 et 4 fils ?

Ils décrivent le nombre de fils par lequel la résistance de mesure (ex. Pt100) est raccordée. Alors que la résistance de ligne peut rendre erronée la mesure avec le plus simple raccordement à 2 fils, cette influence négative peut être compensée avec un raccordement à  3 ou 4 fils, ainsi la précision de mesure s'en trouve améliorée.

Qu'est-ce que du câble chemisé (à isolation minérale) ?

Le câble chemisé utilisé pour les sondes à résistance consiste en des conducteurs en cuivre (nombre variable selon les exécutions) qui sont noyés dans une poudre d'oxyde de magnésium compacté et gainés dans un tube métallique flexible (par exemple en acier inox 1.4571). Pour les thermocouples, à la place de fils de cuivre, on utilise des fils de thermocouple tels que requis par la norme concernée. La matériau de gaine le plus standard pour les thermocouples est l'Inconel 2.4816.

Quels sont les coefficients Callendar-van-Dusen et comment puis-je les calculer?

Les coefficients Callendar-van-Dusen sont utilisés pour décrire une fonction polynomiale de la caractéristique réelle d'une résistance de mesure du platine. Cela peut être stocké dans un émetteur et augmente ainsi la précision de l'ensemble de la chaîne de mesure. Pour calculer l'équation Callendar-van-Dusen dans la plage de température de plus de 0 ° C, la résistance à 0 ° C et deux autres températures d'essai sont collectées par des mesures comparatives. Par conséquent, les constantes a et b sont calculées. Pour la plage de température négative, l'inclusion d'une valeur mesurée pour une autre température d'essai est nécessaire pour déterminer la constante d. On peut cependant représenter la courbe caractéristique de la résistance de mesure du platine tout aussi mathématiquement en utilisant l'équation polynomiale selon DIN EN 60751 avec les constantes A, B et C (voir aussi la fiche de données WIKA IN 00.17, page 4) et aussi déterminer celles-ci par calcul à partir de la mesure des températures de test 3 (ou 4 à t <0 ° C). De même, on peut convertir les constantes A, B, C dans les constantes Callendar-van-Dusen.

Que signifient les notions de "Classes de température" ?

La température d'inflammation est la température la plus basse à laquelle un mélange de gaz  inflammable peut s'enflammer en présence d'une flamme, d'une surface chaude ou à la suite d'une étincelle. Les gaz et vapeurs sont divisés en Classes dans laquelle la température de la surface doit toujours être inférieure à celle du mélange gazeux.  (T1 > 450 °C, T2 > 300 °C, T3 > 200 °C, T4 > 135 °C, T5 > 100 °C, T6 > 85 °C).

Que sont les "zones" liées à la protection en zones explosives ?

Pour les gaz
Zone 0 (Catégorie 1) : danger d'explosion permanent ou à long terme   
Zone 1 (Catégorie 2) : des risques d'explosion existent occasionnellement
Zone 2 (Catégorie 3) : Le risque existe rarement et pendant une durée limitée

Pour les poussières
Zones 20, 21 et 22 avec les mêmes significations

Que signifie une «corrosion intercristalline» ?

L'IC (corrosion intercristalline) est une forme de corrosion qui peut se produire sur la plupart des alliages dans des conditions appropriées. Elle est également connue sous le nom de «désintégration de grains» ou «épuisement du chrome». La corrosion se place le long des limites des grains. Dans les aciers alliés au chrome, le chrome contenu dans le matériau combine le chauffage (souvent en soudage) avec le carbone pour former du carbure de chrome. Ainsi, le chrome n'est plus disponible pour la protection contre la corrosion (formation d'une couche passive) dans la zone chauffée. Cela se produit en particulier dans les aciers à haute teneur en carbone. Avec des aciers résistants à la corrosion, tels que 1.4571 (AISI 316Ti), la liaison du carbone avec du titane ou du niobium au carbure de niobium ou de titane (aciers stabilisés) ou abaissant la teneur en carbone, par exemple 1.4404 (AISI 316L) agit contre l'IC. Ces mesures empêchent la réduction nocive du contenu en chrome le long des limites des grains.

Que signifie le terme 'sonde à coefficient de température positif" (CTP ; PTC en anglais) ?

Les capteurs résistifs à coefficient de température négatif conduisent moins bien l'électricité à hautes température qu'à basses températures. Ils sont connus pour leur dénomination CTP (ou PTC en anglais). Typiquement, les CTP sont utilisées sur les points de mesure avec une haute température comme par ex. dans l'industrie chimique.

que signifie "Pt100" ?

Pt100 signifie que c'est un élément en Platine avec une résistance nominale de 100 Ohms à 0 °C (EN 60751).

Quel effet une mauvaise résistance à l'isolement peut-elle avoir ?

Conformément à la norme DIN EN 60751, section 6.3.1, la résistance d'isolement entre chaque circuit de mesure et la gaine, avec une tension d'essai minimale de 100 V DC, ne doit pas être inférieure à 100 MOhm. Si la résistance d'isolement est trop faible, une erreur de mesure provoque l'apparition d'une température trop basse. En ce qui concerne un thermomètre à résistance (avec un câble gainé), il en résulte une résistance d'isolement de 100 kOhm, avec une erreur d'affichage jusqu'à 0,25 Ohm et à 25 kOhm jusqu'à 1 Ohm. Sur tous les thermomètres à résistance WIKA, un test d'isolement avec 500 V CC et une résistance d'isolement de> 1000 MOhm est effectué, c'est-à-dire que nous testons un facteur 50 supérieur à celui spécifiée par la norme.

Qu'est-ce qu'une carie verte ?

Les thermocouples sont sujets à vieillissement et changement de leurs caractéristiques température/tension thermique. Les thermocouples haute température de type K peuvent connaître des variations substantielles de la tension thermique due à la diminution de chrome de la partie NiCr. Cet effet est accéléré si loxygène vient à manquer, car une couche complète d'oxyde qui pourrait protéger de l'oxydation ne peut pas se former à la surface du thermocouple. Le Chrome s'oxyde, ce que le nickel ne fera pas. Il en résulte une "carie verte" qui détruit le thermocouple. Lorsque des thermocouples NiCr-Ni ont été utilisés à plus de 700 °C et sont refroidis rapidement, ce refroidissement peut causer un état de gel de la structure cristalline ; il en résultera un changement de la tension thermique des thermocouples type K jusqu'à 0,8 mV (effet K).

Quel est le rayon de courbure permis pour du câble chemisé ?

La norme VDI/VDE 3511 Onglet 2 recommande un rayon de courbure R ≥ 5 x D (D = diamètre extérieur du câble chemisé). Certains fabricants de câble chemisé donnent même un rayon de courbure minimum ≥ 3 x D.

Qu'est-ce que la tension thermique (ou effet Seebeck) ?

cet effet, nommé selon Thomas Johann Seebeck, décrit le fait q'une tension électrique existe lorsque 2 conducteurs métalliques différents sont raccordés en 1 point et qu'il y a une différence de température entre le point raccordé et l'extrémité ouverte du "thermocouple"

Pourquoi existait-t-il, pendant un certain temps, une séparation entre les classes de précision pour les résistances de mesure Pt100 de "résistance au fil" et "résistance au film"?

Dans le passé, aucune distinction n'avait été faite entre les deux types de base de résistance de mesure et leurs limites de température. La pratique, cependant, a montré que les résistances de film (résistances à couche mince / chipset) ont une déviation (non négligeable) de la caractéristique. Ce comportement a été adapté dans la norme DIN EN 60751: 2009-5 à travers le fractionnement des plages de température dans les classes de précision individuelles.

Pourquoi les circuits de mesure Pt100 avec classe de précision A ou AA (selon la norme DIN EN 60751) doivent être utilisés avec un raccordement à 3 ou 4 fils ?

Le raccordement à 2 fils n'est pas permis pour les classes A et AA selon la norme DIN EN 60751 car la résistance de ligne interne des fils est ajoutée à la valeur de mesure. Cela va excéder la tolérance requise pour la sonde Pt100. La mesure de la résistance du câble à température ambiante et le réglage de cette valeur par le biais du transmetteur serait par exemple possible, mais la résistance liée à la température du conducteur interne du câble devrait néanmoins être ajoutée à la mesure en tant qu'erreur.                                        Conclusion : un circuit à 2 fils n'est pas adapté pour une mesure de température précise.