Les capteurs de température industriels : RTD,thermocouple

Aujourd'hui,on va parler des capteurs de température industriels.En effet que ce soit dans les systèmes automatisés de type discrets comme dans les industries manufacturières (agro-alimentaires,logistiques) ou dans les industries de procèdés comme dans les industries chimiques,pharmaceutiques et pétrolières,les capteurs de température sont souvent utilisés afin de contrôler la température des matières premières pendant leur transformation.

Dans le monde industriel,on rencontre principalement deux catégories de capteur de température : les capteurs de température qui fonctionnent par variation de résistance et les capteurs de température qui fonctionnent par variation de tension.Parmi les capteurs de températion à variation de résistance,nous avons la sonde RTD et la thermistance et pour les capteurs de température qui fonctionnent par variation de tension,nous avons le thermocouple.La sonde de température Pt100 ou Pt1000 très utilisée dans le monde industriel est un capteur de température de type RTD (agit par variation de résistance).Par exemple pour la sonde Pt100,la résistance varie entre 0 et 100 ohms.Les sondes Pt100 se présentent sous diverses formes dépendant du type d'application.On distingue deux classes de sonde Pt100 : les sondes Pt100 de classe A et les sondes Pt100 de classe B.Les sondes Pt100 de classe A ont une plage de mesure pouvant aller de -100 degré à + 450 degré Celsius avec une sensibilité de +/- 0,35 degré Celsius.Les sondes Pt100 sont disponibles en plusieurs types : 2 fils,3 fils ou 4 fils.(Voir ci-dessous l'image d'une sonde Pt100)

Sonde pt100

Les thermocouples

Si vous êtes automaticien instrumentiste,vous avez surement rencontré ce type de capteur dans votre carrière.Les thermocouples sont des capteurs de température rapides qui fonctionnent par variation de tension.Il existe plusieurs types de thermocouple avec des gammes et tolérances de température différentes.Basiquement,le thermocouple est un thermomètre et est utilisé pour les gammes de températures très élevées ou très basses.Il est appelé  thermocouple, car il fonctionne par couplage de deux matériaux différents ayant des propriétés thermoélectriques différentes.Lorsque deux fils de matériaux différents sont joints à une extrémité et que cette extrémité est soumise à un flux de chaleur, on peut mesurer un potentiel de tension aux bornes des extrémités ouvertes.Ce potentiel est appelé tension Seebeck en l'honneur du scientifique qui a fait cette découverte.

La relation entre la tension du thermocouple et sa température n’est pas linéaire,il est donc nécessaire d’utiliser des tables de conversion pour déterminer la température à partir de la tension mesurée.

Thermocouple 1

Les thermocouples ont leurs avantages et leurs inconvénients.Les principaux avantages d'un thermocouple sont la simplicité,la nature robuste du dispositif et la large gamme de températures supportée.Il existe plusieurs types de thermocouples ayant chacun une plage de température qui lui est propre  (type B,C,E,T etc..).Les thermocouples sont moins sujets aux défaillances dues aux vibrations et peuvent également être fixés mécaniquement, même soudés, à l'unité pour laquelle la température doit être mesurée.

Les thermocouples peuvent être utilisés avec un automate en utilisant un transmetteur,la valeur recueillie est de type analogique.Les thermocouples sont très utilisés dans les domaines de l'instrumentation et de la régulation industrielle.

Thermocouple 2

 

Voici quelques-unes des applications les plus courantes , le thermocouple est utilisé pour mesurer la température.

   

     - Les brûleurs/fours (Exemple dans les cimenteries)


     - Dans les usines de raffinage de pétrole


     - Sur des chaudières industrielles

Les thermocouples peuvent avoir des aspects différents, selon l'endroit où il sont utilisés. Vous verrez souvent le thermocouple dans un boîtier pour protéger les fils et les jonctions.Certains sont constitués que de fils avec une mince couche d'isolation. L'isolation des fils permet une résistance à des températures plus élevées.Pour isoler électriquement les fils vous trouverez souvent les thermocouples sous forme de  sonde.Sur certains multimètres numériques , vous pouvez même connecter un  thermocouple directement avec un connecteur et  voir la température.
Thermocouple
    

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