En bref
Un thermocouple est une sonde de température composée de deux métaux reliés, qui génère par effet Seebeck une tension thermoélectrique dépendant de la température.
Sommaire
Thermocouple : définition
Un thermocouple se compose de deux fils de métaux différents reliés au point de mesure. S’il existe une différence de température entre la jonction de mesure et la jonction de référence, il apparaît une faible tension à partir de laquelle l’électronique d’exploitation calcule la température. Les thermocouples ne nécessitent pas d’énergie auxiliaire, réagissent rapidement et conviennent aux températures élevées, par exemple dans les fours, les ateliers de traitement thermique, les verreries ou les aciéries. C’est toujours une différence de température qui est mesurée ; la température de la jonction de référence est donc mesurée et compensée par l’électronique d’exploitation.
Les couples de métaux sont normalisés sous forme de types désignés par des lettres ; les valeurs de référence et les tolérances sont définies par la norme IEC 60584. Sont répandus le type K (nickel-chrome/nickel), le type J (fer/cuivre-nickel), le type N ainsi que les types à base de métaux précieux comme S, R ou B pour les très hautes températures. Les formes de construction sont les thermocouples chemisés, les sondes à visser avec doigt de gant et les exécutions avec tube de protection en céramique. Pour la liaison avec l’électronique d’exploitation, on utilise des câbles d’extension ou de compensation adaptés.
Les thermocouples vieillissent, surtout à haute température, et dérivent de ce fait. D’autres sources d’erreur sont des câbles de compensation inadaptés, une polarité inversée et des tubes de protection endommagés. Dans les procédés à haute température, ils sont donc considérés comme des pièces d’usure. La durée de vie atteignable dépend fortement de la température, de l’atmosphère et du tube de protection.
En pratique : maintenance et achats
Pour une commande, il faut le type de thermocouple, la classe de tolérance, la forme de construction, le diamètre, la longueur d’immersion, le matériau du tube de protection, le raccord process et le type de raccordement. En cas de remplacements fréquents, un stock d’inserts de mesure de même longueur est utile.
Synonymes et abréviations: thermocouple type K · couple thermoélectrique · thermocouple chemisé · TC · sonde thermocouple
Questions fréquentes
Quels types de thermocouples existe-t-il ?
Plusieurs types sont normalisés et désignés par des lettres. Le type K est le type polyvalent le plus répandu, le type J est souvent utilisé à des températures plus basses, le type N est considéré comme plus stable à des températures plus élevées. Les thermocouples à métaux précieux comme les types S, R ou B sont employés à très haute température.
Qu’est-ce qu’un câble de compensation pour thermocouple ?
Un câble de compensation relie le thermocouple à l’électronique d’exploitation et possède, dans la plage de température concernée, des propriétés thermoélectriques similaires à celles du thermocouple lui-même. Un câble en cuivre ordinaire générerait des tensions supplémentaires aux jonctions et fausserait la mesure. Le type de câble et le type de thermocouple doivent correspondre.
Quelles informations faut-il pour remplacer un thermocouple ?
Il faut le type, la classe de tolérance, le diamètre de la gaine ou du tube de protection, la longueur d’immersion, le matériau du tube de protection, le raccord process, la tête de raccordement ou le type de connecteur ainsi que des indications sur la jonction de mesure, par exemple isolée ou à la masse. La température maximale d’utilisation est également importante, car elle détermine le matériau et la forme de construction. En l’absence de plaque signalétique, la couleur du câble de raccordement aide souvent à identifier le type.