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Styles de thermocouples
Figure 1.1 : Un thermocouple industriel typique
Les formes de base incluent des thermocouples à fils nus avec une isolation adaptée à l’environnement, enfermés dans des gaines métalliques ou céramiques pour la protection. Ils peuvent être proposés comme capteurs autonomes ou comme éléments de sondes logées dans des tubes de protection ou des doigts de gant (Figure 1.2).
Figure 1.2 : Sonde à thermocouple fermée en bout et tête de raccordement
Les dimensions vont de l’ultra-fin (~0,25 mm) aux conceptions robustes (jusqu’à 20 mm ou plus). Les styles varient largement, sondes à gaine soudée, sondes à vis, sondes portatives et de surface, sondes à collier pour tuyauterie, et bien d’autres (Figure 1.3). Les sondes sont souvent définies par les matériaux de gaine et d’isolation, la mise à la masse de la jonction et les types de connecteurs.
Figure 1.3 : Sonde portative et sonde pour tuyau
Il existe des versions spécialisées pour des environnements à haute température ou très exigeants (Figure 1.4), notamment des capteurs avec bornes montées en tête et des ensembles avec doigt de gant. Dans certains cas, des gaines flexibles en acier inoxydable et des passages étanches filetés sont utilisés, par exemple en autoclave ou pour le traitement des plastiques.
Figure 1.4 : Thermocouples industriels robustes à gaine métallique et à gaine céramique haute température avec sortie sur tête de raccordement
De nombreux capteurs industriels sont fabriqués à l’aide de câbles à isolation minérale (chemise), qui enrobent les fils du thermocouple dans une poudre minérale comprimée à l’intérieur d’une gaine métallique (Figure 1.5). Cette construction offre robustesse, étanchéité parfaite et une large personnalisation en termes de longueur et de diamètre, de 0,25 mm à plus de 10 mm et jusqu’à plusieurs dizaines de mètres. Pour les applications à réponse rapide, la jonction du thermocouple (soudure chaude) peut être exposée.
Figure 1.5 : Construction typique d’un capteur à thermocouple à isolation minérale
Les options de raccordement incluent des bornier à vis et des fiches/prises miniatures ou standard avec des broches thermoélectriques correspondant au matériau du thermocouple (Figure 1.6). Elles garantissent l’intégrité du signal et sont abordées plus en détail plus loin dans ce guide.
Figure 1.6 : Connecteurs de thermocouple typiques
Résumé
Les thermocouples peuvent être réalisés simplement en laboratoire à l’aide de fils nus, de techniques de soudage et d’une isolation de base, offrant une approche efficace et très flexible pour l’expérimentation et la mesure. En milieu industriel, toutefois, les thermocouples sont proposés sous une très grande variété de formes pour répondre aux exigences spécifiques des applications, depuis des capteurs compacts et portatifs jusqu’aux sondes robustes à isolation minérale capables de résister à des environnements extrêmes. Ces capteurs varient non seulement par leur taille et leurs matériaux, mais aussi par leur configuration, leur mode de mise à la masse et leur type de raccordement. Qu’ils soient fabriqués manuellement ou achetés dans le commerce, leur fonction essentielle reste la même : fournir un moyen fiable et réactif de mesurer la température dans un large éventail de conditions.
Remarque : Les informations de ce guide sont fournies uniquement à des fins générales d’information et d’éducation. Bien que nous visons l’exactitude, toutes les données, exemples et recommandations sont fournis « en l’état » sans aucune garantie. Les normes, spécifications et bonnes pratiques peuvent évoluer au fil du temps ; vérifiez donc toujours les exigences en vigueur avant utilisation.
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