Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Éric DEVIN : Ingénieur de l’université Paris-Sud / Orsay - Chef de la section thermométrie, hygrométrie et viscosimétrie - BNM-LNE (Bureau national de métrologie-Laboratoire national d’essais)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les couples thermoélectriques comptent parmi les capteurs de température les plus employés en raison de la diversité des matériaux utilisés dans leur fabrication et de l’éventail des caractéristiques physiques qui en résultent.
Cet article présente les principales performances et les conditions spécifiques d’emploi de ces capteurs en distinguant ceux, normalisés, qui sont le plus couramment utilisés, de ceux encore étudiés par les laboratoires de métrologie tant ils pourraient être à terme une réponse aux besoins industriels des années à venir.
En dernière partie, les aspects de l’étalonnage des couples thermoélectriques sont abordés car il s’agit d’une étape indispensable à l’utilisation convenable d’un capteur de température.
certains paragraphes de ce document ont été repris de l’ancienne édition du présent article rédigée par Jean-Michel AUTRAN (Ingénieur de l’École de physique et de chimie industrielles) - Ancien chef du Laboratoire de thermométrie du comptoir Lyon Alemand, Louyot et Roger LACROIX - Ancien chef du Laboratoire de recherche du comptoir Lyon Alemand, Louyot. Il s’agit en particulier des informations relatives à certains couples thermoélectriques d’usage peu courant qu’aucune publication scientifique ou qu’aucune norme parue après 1986 n’a permis de mettre à jour ou d’informations concernant les propriétés métallurgiques des métaux et alliages utilisés dans la constitution des couples.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de avr. 1986 par Jean-Michel AUTRAN, Roger LACROIX
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Présentation
Étalonnage des couples thermoélectriques7. Mesures des basses températures (< 0 C)
7.1 Présentation
À basses températures, les agressions d’ordre chimique et certaines transformations (transformation allotropique des couples de type K par exemple) qui limitent le choix et la durée de vie de certains couples à haute température ne sont plus à craindre, mais de nouvelles contraintes d’ordre physique prennent de l’importance.
HAUT DE PAGE
D’après la troisième loi de la thermodynamique, la puissance thermoélectrique ou coefficient de Seebeck est nulle au zéro absolu. La sensibilité des couples décroît donc fortement au-dessous de 300 K. Cette décroissance n’est pas linéaire. D’abord lente, elle peut devenir brutale au-dessous d’une température donnée plus ou moins basse (figure 13). Le critère de choix déterminant d’un couple pour des mesures à basses températures est donc la sensibilité dans le domaine de température d’utilisation.
HAUT DE PAGE
Les traces d’impuretés dans les couples ont un effet important sur le comportement thermoélectrique à basses températures. Ainsi, le platine n’est plus utilisable au-dessous de 50 K. La f.é.m. des couples composés de cet élément devient erratique car trop sensible aux traces d’impuretés résiduelles, en particulier, le fer.
Compte tenu de ces contraintes, les métaux et alliages retenus pour constituer des couples utilisables à basses températures sont, d’une part, ceux qui, déjà d’usage courant au-dessus de 0 C, se sont révélés suffisamment sensibles et reproductibles, dans une partie au moins, du domaine des basses températures, d’autre part, de nouveaux couples thermoélectriques (notamment pour les températures inférieures à 50 K).
HAUT DE PAGE7.2 Utilisation des couples thermoélectriques...
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Mesures des basses températures (< 0 C)
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Échelle internationale de température de 1990, Bulletin du BNM n 79 - Janv. 1990 pages 15-29.
-
(2) - NIST Monograph n 175 - Temperature-electromotive force reference functions and tables for letter-designated thermocouple types based on the ITS-90. - Department of commerce - USA - 1993.
-
(3) - * - Norme internationale CEI 584-1 - 1995.
-
(4) - RUBSBY (R.-L.), HUDSON (R.-P.), DURIEUX (M.) - Revised values for (t90 – t68) from 630 C to 1 064 C - . Metrologia.
-
(5) - * - Norme internationale CEI 584-2 (1982) + amendement A1 (1989).
-
(6) - BARBER (C.-R.), PEMPERTON (L.-H.) - Silver / palladium thermocouple. - J. Sci. instrum. (USA) 32 n 12 déc. 1955 pages 486-7.
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