Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
-
Eliane RENAOT : Ingénieur - Responsable « amont » du département « température moyenne » au laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM
-
Dominique JOUIN : Ingénieur - Responsable du département « température moyenne » et du laboratoire d’étalonnage au laboratoire commun de métrologie LNE-CNAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les demandes de prestations d'étalonnage réalisées aux meilleures incertitudes sont en constante augmentation. Le domaine de température le plus sollicité va de − 80 °C à 250 °C, mais on observe un accroissement des demandes en températures négatives lié en particulier à la nécessité de maîtriser la chaîne du froid dans l'agro-alimentaire et le domaine de la santé. Contre toute attente, les prestations d'étalonnage concernant les thermomètres à dilatation de liquide, bien que décroissant d'année en année, représentent encore 20 % des instruments étalonnés car ils sont encore très répandus dans le secteur agroalimentaire.
Cet article a pour but de guider l'expérimentateur dans le choix d'une technique d'étalonnage pertinente en fonction de ses besoins ainsi que dans la mise en œuvre de cette technique. Les mesures de température sont si communes que l'opérateur oublie parfois qu'il lui faut maîtriser plusieurs domaines de la physique pour accéder à des résultats de mesure affectés d'une incertitude compatible avec les besoins exprimés.
L'expérimentateur est souvent confronté à la difficulté d'établir un bilan d'incertitudes associé à sa mesure. Les informations fournies dans cet article formeront une base de réflexion sur laquelle s'appuyer au moment d'établir un bilan d'incertitudes associé à une mesure de température.
Nous nous limiterons dans cet article au domaine de la thermométrie par contact, c'est-à-dire aux méthodes d'étalonnage pour lesquelles le capteur de température est directement en contact avec le milieu d'étalonnage. Nous restreindrons également ce document aux étalonnages réalisés dans la gamme de température allant de 83,8058 K à 2041,35 K. Cette gamme couvre la plupart des besoins des industriels.
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 mesures de température de surface.
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Présentation
Étalonnage de capteurs et thermomètres spécifiques
English
4. Indicateurs numériques
4.1 Présentation générale
80 % des thermomètres étalonnés sont constitués d’un capteur (couple thermoélectrique, thermomètre à résistance de platine, thermistance…), associé à un multimètre.
Ce multimètre peut être un voltmètre, un ohmmètre, qui intègre une fonction de conversion en température.
La plupart des constructeurs proposent des indicateurs configurables suivant le type de capteur utilisé.
Afin de diminuer les corrections à apporter aux lectures de l’indicateur, de nombreuses procédures de réglage sont proposées. Dans la plupart des cas, ces réglages consistent à :
-
effectuer des mesures de résistances à des températures étalons connues ;
-
calculer des coefficients suivant des lois de conversions décrites dans des normes, ou dans des documents émis par le BIPM (texte de l’Échelle internationale de température de 1990) ;
-
saisir numériquement les coefficients et les résistances dans l’indicateur de température en suivant le mode opératoire fourni par le constructeur.
Exemple : une mesure de la résistance du thermomètre dans un bain de glace fondante (0,00 °C) est effectuée. L’indicateur utilise la fonction « ohmmètre ». Cette valeur est saisie dans l’indicateur numérique. L’indicateur est alors utilisé, avec son mode « température » activé, dans ce même bain de glace fondante. La température lue sur l’indicateur est normalement égale à 0,00 °C (correction nulle).
L’indicateur de température (figure 13) a plusieurs fonctions :
-
acquisition et conversion du signal analogique, délivré par le capteur en signal numérique (CAN) ;
-
conversion « mathématique » du signal numérique en unité de température ;
-
compensation interne de jonction de référence (CSF), lorsque le capteur est un couple thermoélectrique ;
-
génération d’un courant électrique lorsque le capteur est un thermomètre à résistance.
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Indicateurs numériques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CHIRON (Ed.) - Monographie BNM N° 14, Techniques simplifiées permettant d'approcher l'Échelle Internationale de Température de 1990 - Paris (1991).
-
(2) - CHIRON (Ed.) - Monographie BNM N° 17, Compléments d’information à l’Échelle Internationale de température de 1990 - Paris (1998).
-
(3) - ROBIN (Ed.), BENTLEY (E.) - Handbook Temperature Measurement - Volumes 1-3, (1998).
-
(4) - NICHOLAS (J.V.), WHITE (D.R.), WILEY (Ed.) - Traceable Temperatures : An Introduction to Temperature Measurement and Calibration - 2nd Edition, ISBN : 978-0-471-49291-7 (2001).
-
(5) - CHARKI (A.), LOUVEL (D.), RENAOT (E.), MICHEL (A.), TIPLICA (T.) - Incertitude de mesure : applications concrètes pour les étalonnages - Tome 1, Chapitre 1 « Étalonnage par comparaison de capteurs de température entre − 80 °C et 1 600 °C », Ed. EDP Sciences, ISBN 978-2-7598-0594-5 (2011).
-
...
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
Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure (JCGM 200:2008), disponible sur le site web du BIPM :
http://www.bipm.org/fr/publications/guides/gum.html
Vocabulaire international de métrologie – Concept fondamentaux et généraux et termes associés (JCGM 200:2008), disponible sur le site web du BIPM :
http://www.bipm.org/fr/publications/guides/vim.html
HAUT DE PAGE
AFNOR
FD X07-007, 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, maitrise et amélioration des processus de mesure ou d’essai.
FDX07-011, Métrologie – Essais – Métrologie dans l’entreprise – Constat de vérification des moyens de mesure.
FDX07-012, Métrologie – Métrologie dans l’entreprise – Certificat d’étalonnage des moyens de mesure. Constat de vérification des moyens de mesure.
NF ENV 13005, Guide...
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