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1. OU MESURE T-ON LA TEMPERATURE

La température est le deuxième phènomène le plus mesuré après le temps. La température est donc présente partout que ce soit dans le domaine médical, alimentaire, textile et industriel. Nous allons plutôt nous axer sur le domain industriel. Dans l'industrie, la température sert à prévenir des fuites, des échauffement anormaux, d'isolation défectueuse...etc

Nous allons nous interesser à deux méthodes de mesures de la température:

• Les thermocouples et thermistances.

• avec l'infrarouge

2. MESURER LA TEMPERATURE

1.1 Les thermocouples

Définition: Un thermocouple est crée lorsque deux métaux différents entrent en contact et qu'une f.e.m thermoélectrique se crée et circule à travers les métaux. Cette f.e.m thermoélectrique varie en fonction de la température. Ce phénomène est aussi connu son le nom tension de Seebeck.

Il existe de nombreux types de thermocouple dont voici la liste.

Type de Thermocouple	Alliages	Domaine de la table en ｰC
K	Nickel-Chrome / Nickel Aluminium	-200 à 1200 °C
T	Cuivre / Cuivre-Nickel	-270 à 400 °C
J	Fer / Cuivre--Nickel	-210 à 1200 °C
N	NickelChrome-Silicium / Nickel-Silicium	-270 à 1300 °C
E	Nickel-Chrome / Cuivre-Nickel	-270 à 1000 °C
R	Platine 13% Rhodium / Platine	-50 à 1760 °C
S	Platine 10% Rhodium / Platine	-50 à 1760 °C
B	Platine 30% Rhodium / Platine 6% Rhodium	0 à 1820 °C

Le thermocouple de type K est le plus standard. Il permet une mesure dans une gamme de température large: -200 °C à 1200 °C. Il est également bon marché.

1.2 Les thermistances

Définition: Une thermistance est une résistance dont sa valeur ohmique varie avec la température. Nous allons nous interesser plus particulièrement au capteur Pt 100. C'est une résistance de platine qui mesure 100 ohms à 0°C.

Le Pt 100 est aussi très utilisé dans l'industrie, sa gamme de mesure est de -200°C à 850°C. Le Pt 100 et le thermocouple K sont complémentaire. La précision du Pt 100 est meilleure dans les basses températures alors que le thermocouple K est plus prècis dans les hautes températures.

Voici les tolérances de ces capteurs par rapport aux normes IEC 751 pour le Pt 100 et IEC 584

Tolérance selon la norme IEC 751 pour Pt 100

Tolérance selon la norme IEC 584

On retrouve ces deux capteurs sur des enregitreurs de température et des thermomètres à sonde . Citons les enregistreurs de température 15xx K et le1511 PT de la gamme SEFRAM ou encore le thermomètre CA 863 de CHAUVIN ARNOUX, le ST 610B de STANDARD INSTRUMENTS.

2. Mesure avec l'infrarouge

Définition: Tous les corps d'une température supérieure au zéro absolu (- 273 °C ou 0 °K) émettent en fonction de la température, un rayonnement infrarouge dont le spectre s'étend de 0.7 à 1 000 μm de longueur d'onde. La plage intéressante d'un point de vue métrologique va de 0.7 à 20 μm.

De plus en plus d'entreprises industrielles utilisent l'infrarouge pour des mesures de maintenance préventive. De nombreuses innovations ont permis de faciliter l'utilisation d'appareil infrarouge, mais il faut un minimun de connaissance technique pour pouvoir effectuer des mesures correctes.

• La résolution optique

Le spot doit couvrir intégralement la cible afin de ne pas fausser les mesures. La résolution optique est caractérisée par le rapport entre la distance appareil de mesure cible, et le diamètre du spot (D : S). Plus cette valeur augmente, plus la résolution optique de l'appareil de mesure est meilleure.

• L'émissivité

L'émissivité d'un matériau (souvent écrite ε), est le rapport de l'énergie qu'il rayonne par celle qu'un corps noir rayonnerait à la même température. C'est donc une mesure de la capacité d'un corps à absorber et à réémettre l'énergie rayonnée.

Si l'émissivité est faible l'appareil infrarouge aura du mal à mesurer la température du corps, il existe des appareils avec une émissivité réglable. Il existe également des autocolants ou des peintures spéciaux qui aident à déterminer l'émissivité par comparaison.

• La température ambiante

Si la température ambiante est trop élevée alors la mesure peut être faussé. Il faut penser à refroidir l'air pour avoir une mesure plus juste. C'est aussi valable dans le cas où une source de chaleur est à proximité de la cible mesurée. Les fumées denses et la vapeur d'eau peuvent également fausser la mesure.

Il existe deux principaux appareils infrarouge, le thermomètre sans contact et la caméra. Citons pour les thermomètre sans contact la série 57x de FLUKE et la InfraCam de FLIR. Il faut savoir que les mesures sont 1 à 2°C moins précises que d'autre appareils, mais ils offrent beaucoup d'autre avantages.