Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
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Eliane RENAOT : Ingénieur - Responsable « amont » du département « température moyenne » au laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM
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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.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1988 par Jacques ROGEZ, Jean LE COZE
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Présentation
Technologie et précaution d'emploi des thermomètres et capteurs de température
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1. Présentation générale
1.1 Rappels
L'unité de la température thermodynamique, grandeur physique fondamentale, est le kelvin (symbole K). Le kelvin est l'une des sept unités de base du Système international d'unités (SI).
Le kelvin, est défini comme la fraction 1/273,16 de la température thermodynamique du point triple de l'eau. La dénomination « degré Kelvin » ne doit pas être employé.
Compte tenu des progrès considérables réalisés ces dernières années concernant la redétermination de la constante de Boltzmann k B, le kelvin verra sans doute sa définition modifiée dans un avenir proche pour la relier à cette constante fondamentale.
Pour des raisons historiques, il reste d'usage courant d'exprimer la température en degré Celsius (symbole °C). L'unité de température Celsius est égale à l'unité kelvin par définition. Une différence ou un intervalle de température peut s'exprimer aussi bien en kelvins qu'en degrés Celsius. La valeur numérique de la température Celsius exprimée en degrés Celsius est liée à la valeur numérique de la température thermodynamique exprimée en kelvins par la relation : t (en °C) = T (en K) – 273,15 K.
Les industriels cherchent généralement à reproduire une température plutôt qu’à connaître réellement la température thermodynamique intervenant dans leurs procédures de fabrication. Ces considérations ont conduit à mettre en place dès 1927 une échelle pratique de température, reposant sur des phénomènes physiques répétables et aisément identifiables. Les mesures effectuées dans cette échelle sont néanmoins en étroit accord avec les valeurs des températures thermodynamiques. Plutôt que de « mesure de la température thermodynamique », on parlera donc de « repérage de la température dans l’échelle ». L'échelle actuellement en vigueur est l'échelle internationale de température de 1990 (EIT-90). Elle repose sur :
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une série de points de définition basés sur des transitions de phase de métaux purs ;
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des instruments spécifiés auxquels sont associées des formules d'interpolation ou d'extrapolation paramétrées.
La matérialisation d’une échelle de température...
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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...
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