Étalonnage et vérification des thermomètres - Généralités et description d’instruments

La température est une des grandeurs physiques les plus fréquemment mesurées car, pour de nombreux procédés de production industrielle, elle constitue un paramètre d'influence majeur. En outre, pratiquement toutes les autres grandeurs physiques macroscopiques d'intérêt pour l'industrie et la recherche sont plus ou moins fortement influencées par la température. Les mesures de température interviennent dans tous les secteurs de l'entreprise : recherche et développement, production, contrôle, sécurité, conditionnement. Tous les domaines d'activités industrielles sont concernés, de la production automobile au transport de substances biologiques.

La dénomination « thermomètre » est souvent utilisée pour désigner indifféremment une chaîne de mesure de température (ou chaîne thermométrique) ou un capteur de température. Pour éviter toute ambiguïté, il est préférable de réserver ce terme à la désignation d’une chaîne complète.

Il existe une multitude de capteurs de température, tant par leur technique que par leurs formes. Entre le premier thermomètre à colonne de liquide inventé par le duc de Toscane en 1654 et la gamme naissante des capteurs autonomes assurant une transmission sans fil vers un récepteur hôte, que d’évolution ! Les capteurs de température délivrent une information relative à une grandeur physique (résistance, volume, tension…) qui est associée à une valeur de température à travers un étalonnage.

Nous nous limiterons dans cet article au domaine de la thermométrie par contact : c'est-à-dire aux capteurs de température qui sont placés directement en contact avec le milieu d'étalonnage ou le milieu dont on veut connaître la température. Nous restreindrons également ce document aux capteurs utilisés dans la gamme de température allant de 83,8058 K à 2041,35 K. Cette gamme couvre la plupart des besoins des industriels.

Les chaînes de températures disponibles sur le marché intègrent des capteurs de technologies très différentes. À chaque type de capteur sont associés des précautions d'emploi spécifiques ainsi que des paramètres d'influence qui vont intervenir sur le résultat final. La plupart des chaînes de température fournissent directement une information en température, néanmoins il est bon que l'utilisateur soit informé de la nature de la donnée d'entrée délivrée par le capteur intégré à la chaîne (résistance électrique, tension…) et de la manière dont cette donnée est transformée pour accéder à une valeur de température.

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 capteurs de température de surface.