Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Eliane RENAOT : Ingénieur - Responsable « amont » du département « température moyenne » au laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM
-
Dominique JOUIN : Ingénieur - Responsable du département et du laboratoire d’étalonnage « température moyenne » au laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
La température est une des grandeurs physiques les plus fréquemment mesurées car, pour de nombreux procédés de production industrielle, elle constitue un paramètre d'influence majeur. En outre, pratiquement toutes les autres grandeurs physiques macroscopiques d'intérêt pour l'industrie et la recherche sont plus ou moins fortement influencées par la température. Les mesures de température interviennent dans tous les secteurs de l'entreprise : recherche et développement, production, contrôle, sécurité, conditionnement. Tous les domaines d'activités industrielles sont concernés, de la production automobile au transport de substances biologiques.
La dénomination « thermomètre » est souvent utilisée pour désigner indifféremment une chaîne de mesure de température (ou chaîne thermométrique) ou un capteur de température. Pour éviter toute ambiguïté, il est préférable de réserver ce terme à la désignation d’une chaîne complète.
Il existe une multitude de capteurs de température, tant par leur technique que par leurs formes. Entre le premier thermomètre à colonne de liquide inventé par le duc de Toscane en 1654 et la gamme naissante des capteurs autonomes assurant une transmission sans fil vers un récepteur hôte, que d’évolution ! Les capteurs de température délivrent une information relative à une grandeur physique (résistance, volume, tension...) qui est associée à une valeur de température à travers un étalonnage.
Nous nous limiterons dans cet article au domaine de la thermométrie par contact : c'est-à-dire aux capteurs de température qui sont placés directement en contact avec le milieu d'étalonnage ou le milieu dont on veut connaître la température. Nous restreindrons également ce document aux capteurs utilisés dans la gamme de température allant de 83,8058 K à 2041,35 K. Cette gamme couvre la plupart des besoins des industriels.
Les chaînes de températures disponibles sur le marché intègrent des capteurs de technologies très différentes. À chaque type de capteur sont associés des précautions d'emploi spécifiques ainsi que des paramètres d'influence qui vont intervenir sur le résultat final. La plupart des chaînes de température fournissent directement une information en température, néanmoins il est bon que l'utilisateur soit informé de la nature de la donnée d'entrée délivrée par le capteur intégré à la chaîne (résistance électrique, tension...) et de la manière dont cette donnée est transformée pour accéder à une valeur de température.
Cet article ne concerne pas les appareils de mesure de la température par analyses d'un rayonnement : le lecteur se reportera sur ce sujet à l'article Pyrométrie optique [R 2 610] dans le présent traité.
Cet article ne s'intéresse pas aux sondes cryogéniques utilisées en dessous de 83,8058 K.
Cet article ne traite pas des capteurs de température de surface.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1988 par Jacques ROGEZ, Jean LE COZE
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Présentation
Présentation générale
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3. Conclusion
Les chaînes de mesure de température ont bénéficié des progrès considérables réalisés ces dernières décennies dans l’électronique. De nos jours, la qualité métrologie d’une chaîne de mesure de température repose pour l’essentiel sur les caractéristiques du capteur intégré. Avant d’entreprendre un étalonnage, il est donc souhaitable que l'opérateur s'enquière de la nature de ce capteur pour pouvoir tenir compte des précautions d'emploi et des paramètres d'influence spécifiques à ce type d’instrument.
L’utilisation des sondes à résistance de platine est relativement aisée. À condition de prendre quelques précautions, leur étalonnage ne présentera pas de difficulté. Néanmoins, au-dessus de 600 °C, elles présentent généralement un manque de stabilité devenant une source d’incertitude prépondérante dans l’incertitude finale.
Les couples thermoélectriques, si couramment employés dans l’industrie, et dont la mise en œuvre paraît si simple peuvent conduire à d’importante erreurs de mesure de température si leurs règles d’utilisation ne sont pas scrupuleusement respectées.
Affectées à des gammes de température réduites (généralement 0 °C à 100 °C) et parcourues par un courant de mesure adapté, les thermistances de bonne qualité métrologique peuvent permettre des incertitudes de mesure de l’ordre de quelque mK.
Les thermomètres à dilatation de liquide sont des instruments fragiles qui restent néanmoins très employés dans la chimie et l’agroalimentaire.
Les capteurs autonomes sont de plus en plus utilisés (contrôle de la température des biomatériaux, caractérisation d’enceinte climatique...). Leur arrivée récente sur le marché s’est rapidement traduite par de fortes demandes en étalonnage et surtout en vérification.
Les techniques d’étalonnage, leur application à ces différents types de capteur et les sources d’incertitudes associées sont développées dans l’article Étalonnage et vérification des thermomètres – Techniques d’étalonnage ...
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Échelle Internationale de température de 1990 (EIT-90), disponible sur le site web du BIPM : http://www.bipm.org/utils/common/pdf/its-90/EIT-90.pdf
HAUT DE PAGE
AFNOR
FD X 07-007 - Métrologie – Guide d’application de la norme NF EN ISO 10012 « Systèmes de management de la mesure – Exigences pour les processus et les équipements de mesure » – Conception, développement, maîtrise et amélioration des processus de mesure ou d’essai. - -
FD X 07-011 - Métrologie – Essais – Métrologie dans l’entreprise – Constat de vérification des moyens de mesure. - -
FD X 07-012 - Métrologie – Métrologie dans l’entreprise – Certificat d’étalonnage des moyens de mesure. Constat de vérification des moyens de mesure. - -
NF X 07-001 - Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie. - -
FD X 07-028 - Métrologie – Procédure d’étalonnage et de vérification des thermomètres – estimation des incertitudes sur les mesures de température. - -
FD X 07-029-1 - Métrologie – Procédure d’étalonnage et de vérification des thermomètres – Partie 1 : procédure d’étalonnage et de vérification des sondes et thermomètres à résistance. - -
FD X 07-029-2 - Métrologie – Procédure d’étalonnage...
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