Lors d’un étalonnage en température, les thermomètres de référence doivent répondre à des exigences élevées en termes de précision et de reproductibilité, et donc de stabilité à long terme. C’est pourquoi nous utilisons dans les laboratoires des sondes RTD (« Resistance Temperature Detectors ») – ou plus communément des sondes à résistance platine – et des thermocouples. Bien qu’elles aient des fonctions similaire, elles sont différentes à bien des égards.
Lors du choix d’un instrument de mesure ou d’étalonnage en température, il convient de prendre en compte les facteurs clés suivants :
- Précision
- Stabilité à long terme
- Plage de température
- Conditions ambiantes
Fonctionnalité et domaines d’application d’une sonde à résistance
Coupe transversale d’une sonde à résistance
Dans une sonde à résistance (RTD), la résistance est mesurée par l’intermédiaire d’un conducteur électrique. Il existe une relation clairement définie entre la résistance et la température, qui peut être représentée par une courbe caractéristique. En étalonnage, on utilise principalement comme référence des résistances de mesure à fil en platine (PRT), car elles présentent une plage de température élevée, une stabilité durable et la plus grande précision. Le fil peut être enroulé autour d’un noyau en céramique ou en verre.
La PRT la plus courante est la Pt100. Il s’agit d’une sonde à résistance platine qui présente exactement 100 ohms en valeur de résistance électrique à zéro degré Celsius. D’autres PRT, moins couramment utilisées, comme la Pt25 et la Pt1000, ont une résistance de 25 ohms et de 1 000 ohms respectivement à zéro degré Celsius.
Fonctionnalité et domaines d’application d’un thermocouple
Coupe transversale d’un thermocouple
Les thermocouples utilisent une méthode différente pour déterminer la température. Un thermocouple se compose de deux fils fabriqués dans des métaux différents tels que le nickel, le cuivre ou le fer. La température au point de mesure provoque un déplacement différent des charges dans les fils, ce qui entraîne une tension électrique qui peut être mesurée. Ici aussi, il existe une lien connu entre la température et la tension électrique, qui permet de déterminer la température au point de mesure. Bien que les thermocouples aient généralement une précision et une stabilité inférieures à celles des RTD, ils ont une plage de température plus importante. Les thermocouples peuvent mesurer des températures allant jusqu’à 2 500 °C.
Selon le matériau utilisé, les thermocouples sont étalonnés dans des plages spécifiques. Les types les plus courants sont J, K, T et E, qui sont considérés comme des thermocouples en « métal commun ». Les thermocouples en « métaux nobles » tels que R, S et B, en revanche, sont moins courants et sont principalement utilisés dans les applications à haute température.
Note
Vous trouverez de plus amples informations sur nos sondes à résistance de référence et nos thermocouples sur le site WIKA. Si vous avez des questions sur l’étalonnage en température, votre interlocuteur se fera un plaisir de vous aider.
Apprenez-en davantage sur le fonctionnement des sondes à résistance et des thermocouples dans les vidéos suivantes :
WIKA, la pression et la température sur-mesure