Présentation
Auteur(s)
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Jacques ROGEZ : Ingénieur de l’École Nationale Supérieure d’Électrochimie et d’Électrométallurgie de Grenoble, - Docteur ès Sciences - Chercheur au Centre de Thermodynamique et Microcalorimétrie du Centre National de la Recherche Scientifique (Marseille)
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Jean LE COZE : Ingénieur Civil des Mines - Docteur ès Sciences - Professeur à l’École Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne
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Lire l’articleINTRODUCTION
Une multitude de secteurs dans l’entreprise sont concernés par les mesures de températures : production, contrôle, analyse, réception, conditionnement, sécurité, informatique même.
Souvent, les technologies avancées emploient des éléments sensibles à la température ; la connaissance parfois très exacte de ce paramètre est indispensable à la bonne marche des opérations.
Les appareils de mesure modernes sont très compacts et l’on acquiert généralement toute la chaîne de mesure, comportant élément sensible, élément de transmission et élément de lecture. Toutes les opérations d’interpolation et de correction sont réalisées électroniquement, seul l’affichage de la température est accessible.
Ces appareils sont, bien entendu, normalisés et étalonnés avant mise en service, mais l’utilisateur se posera souvent la question de la durée de validité de cet étalonnage. Les quelques éléments rassemblés dans cet article permettront de guider la réflexion sur ce problème important, souvent masqué par la relative facilité d’utilisation des appareils modernes.
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VERSIONS
- Version courante de mars 2012 par Eliane RENAOT, Dominique JOUIN
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3. Comment étalonner ?
3.1 Avantages et inconvénients des méthodes envisagées
L’Échelle Internationale Pratique de Température est définie par des points fixes et des relations d’interpolation entre ces points fixes, relatives à des instruments spécifiés et étalonnés eux-mêmes à ces températures : entre 13,81 K et 903,89 K le thermomètre à résistance de platine, entre 903,89 K et 1 337,58 K le thermocouple platine rhodié (10 % de rhodium) platine, au-delà de 1 337,58 K le pyromètre (loi du rayonnement du corps noir).
Notons qu’une nouvelle échelle prévue pour 1989 envisage [4] :
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une extension de la définition entre 0,5 et 30 K et une modification des définitions entre 13,81 K et 20 K [5] ;
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un remplacement du couple Pt-Rh 10 % / Pt par la résistance de platine, ainsi qu’une modification de la relation d’interpolation de cette dernière dans la zone T < 273,15 K ;
-
un meilleur accord entre l’échelle pratique et celle du thermomètre à gaz.
Deux méthodes d’étalonnage en découlent :
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étalonnage aux points fixes de l’Échelle Internationale ;
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étalonnage par comparaison à un instrument étalonné au préalable ; selon l’exactitude demandée ultérieurement à l’instrument testé, on emploiera un étalon primaire, secondaire, tertiaire ou un étalon d’utilisation.
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La méthode des points fixes, préférable en principe, présente de sérieuses difficultés, liées à la complexité de l’appareillage et aux précautions nombreuses qu’elle nécessite. Elle ne s’applique correctement qu’à des thermomètres de très bonne qualité, pour lesquels la variation des propriétés entre les points fixes ne s’écarte pas de manière excessive de celle des étalons primaires. Elle s’impose pour les mesures de grande précision, mais elle n’est pas recommandée pour l’usage courant. En effet, si on l’applique de façon expéditive, les risques d’erreurs sont tels que son utilisation et son prix de revient ne sont plus justifiés.
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La méthode de comparaison à un instrument étalon...
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