Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
-
Georges BONNIER : Directeur adjoint du BNM/INM (Institut national de métrologie)
-
Eric DEVIN : Ingénieur de l’université Paris-Sud-Orsay - Chef de la section thermométrie, pyrométrie optique et hygrométrie, - BNM-LNE (Bureau national de métrologie, Laboratoire national d’essais)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les couples thermoélectriques sont les instruments de mesure de température les plus couramment utilisés.
Cet article présente les principes de fonctionnement et les généralités concernant les précautions d’utilisation des couples thermoélectriques.
Les lois de la thermoélectricité y sont rappelées au paragraphe 1 car elles sont à la base de la compréhension des phénomènes qui influencent les mesures de température par couple thermoélectrique. En particulier, les origines et les effets des hétérogénéités dans les couples thermoélectriques sont largement abordés. Un point est fait sur les résultats des travaux de recherche récemment effectués dans ce domaine.
Le terme de « couple thermoélectrique » est recommandé et employé dans les normes. Cependant, le mot « thermocouple » est d’usage courant.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1974 par Roger LACROIX
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Jonction de référence3. Construction des capteurs thermoélectriques
3.1 Fabrication d’un couple thermoélectrique au laboratoire [9]
Le montage le plus simple d’un couple thermoélectrique est celui obtenu à partir de deux conducteurs de coefficients de Seebeck différents insérés dans une gaine isolatrice (bifilaire). La jonction de mesure appelée « soudure chaude » est obtenue à l’une des extrémités en soudant les deux conducteurs entre eux. Le brasage ou la torsion des fils pour obtenir cette jonction est possible mais de moins bonne qualité (figure 11).
A l’autre extrémité, les conducteurs sont raccordés un à un à des fils de cuivre afin de former la jonction de référence ou soudure froide. Le raccordement peut s’effectuer par soudage, par brasage à l’argent ou par torsion consolidée par serrage mécanique. La jonction de référence ainsi réalisée est prête à être immergée dans de la glace fondante (figure 12).
Notons que ce montage simple est surtout utilisé dans les laboratoires et ne se prête pas à un usage industriel, à cause notamment de la difficulté de maintenir le bain de glace fondante. L’utilisation de ce montage pour les mesures de température nécessite, en outre, la connexion d’un appareil de mesure (voltmètre par exemple) comme décrit figure 13.
HAUT DE PAGE3.2 Montage industriel
A la différence du montage de type « laboratoire », les couples thermoélectriques destinés à des mesures industrielles sont munis d’une tête de raccordement prolongée de câbles de compensation ou d’extension permettant leur raccordement à une jonction de référence (boîte de soudure froide).
HAUT DE PAGE3.3 Sondes à couple thermoélectrique
Les couples thermoélectriques industriels se présentent le plus souvent sous forme de sonde appelée parfois canne pyrométrique. Il s’agit d’un couple thermoélectrique comparable à celui de la figure ...
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Construction des capteurs thermoélectriques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LE POMMELEC (J.Y.), BONNIER (G.) - BNM-INM/CNAM, Incertitude sur la f.é.m. générée par un capteur thermoélectrique : sources d’erreurs liées au capteur et à l’électronique de la chaîne de mesure. - Bulletin du BNM no 94, oct. 1993.
-
(2) - BARNARD (D.) - Thermoelectricity in metals and alloys. - Taylors and Francis Ltd, London (1972).
-
(3) - ROBERTS (R.B.) - Absolute thermopower of Pb, Co and Pt Thermophysical properties of some key solids. - Codata - Pergamon Press - Numbers 59, déc. 1985.
-
(4) - LAUBITZ (M.J.), MATSUMARA (T.) - High temperature transport properties of Palladium. - Canadian journal of physics, 196 (1972).
-
(5) - MATHIEU (F.), MEIER (R.) - Contribution à l’étude des dérives de thermocouples - électronique physique de l’effet thermoélectrique et ébauche d’une théorie élémentaire du couple hétérogène. - Centre d’étude de l’énergie nucléaire, Belgique.
- ...
ANNEXES
SERIO (B.) - Modélisation, élaboration et caractérisation de réseaux de microthermocouples or-palladium en couches minces. - Thèse de doctorat Sciences pour l’Ingénieur, Université de Franche-Comté (2000).
HAUT DE PAGE2.1 Commission électrotechnique internationale CEI
IEC 60584-1 - 09-95 - Thermocouples - Part 1 : Reference tables. - -
IEC 60584-2 - 01-82 - Thermocouples - Part 2 : Tolerances. - -
IEC 61515 - 07-95 - Mineral insulated thermocouple cables and thermocouples. - -
HAUT DE PAGE2.2 Association Française de Normalisation AFNOR
NF EN 50113...
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