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RÉSUMÉ
Les cannes pyrométriques servent à fournir un signal dépendant de la température et font partie de la chaîne de mesure thermique. Elles permettent ainsi d’assurer la protection mécanique et chimique de l’organe sensible. Cet article recense tout d’abord les différentes fonctions remplies par ces cannes. Puis les éléments de leur constitution (éléments sensibles à résistance, matériaux de protection, têtes de raccordement, câbles d’extension, etc) et leurs différentes propriétés (temps de réponse, répétabilité, exactitude, propriétés mécaniques et autres) sont également passées en revue. Quelques cas particuliers de cannes pyrométriques viennent ensuite fermer cet article.
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Thierry VIGNERON : Ingénieur de l’École Centrale de Lyon - Directeur de Pyro-Contrôle Chauvin Arnoux
INTRODUCTION
Une canne pyrométrique est constituée d’un capteur monté dans une gaine de forme cylindrique et est destinée à la mesure de la température. Elle fournit un signal (résistance ou tension) dépendant de la température.
Sa fonction est d’assurer la protection mécanique et chimique de l’organe sensible (thermomètre à résistance ou couple thermoélectrique). Elle introduit des problèmes de discrétion, de résistance thermique et de temps de réponse qui doivent être maîtrisés par le choix judicieux des matériaux et de leurs dimensions.
Nous commençons cet article par les paramètres à considérer dans l’expression du besoin des utilisateurs. Ensuite, nous détaillons les solutions concrètes apportées actuellement, dans l’état de l’art de cette technologie.
Certains paragraphes ont été repris de l’ancienne édition du présent article, rédigée par Herbert VANVOR, dans la mesure où aucune évolution technologique, ou nouvelle norme parue, n’ont imposé de remettre à jour les informations correspondantes.
Cette révision précise les transpositions des Directives européennes applicables (ATEX, DESP et CEM) dans le cas des cannes pyrométriques, ainsi que la notion de classe de sûreté et met en cohérence le présent texte avec l’article « Éléments sensibles à résistance métallique et thermomètres étalons » .
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VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1986 par Herbert VANVOR
- Version archivée 2 de sept. 2002 par Thierry VIGNERON
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2. Constitution
La figure 1 montre les éléments principaux d’un capteur de température. Un capteur de température est constitué d’un élément sensible, qui, selon les capteurs employés, peut être une résistance thermométrique ou un couple thermoélectrique, une protection isolant les conducteurs, une gaine de protection extérieure et un élément de raccordement. Le capteur est raccordé à l’instrumentation par un câble.
2.1 Éléments sensibles à résistance
La variation de la résistance électrique est traduite en variation de température en utilisant une relation analytique connue.
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Résistances à fil de platine
Ces résistances sont décrites dans l’article [1]Éléments sensibles à résistance métallique et thermomètres étalons. de ce traité. La relation entre la résistance et la température, ainsi que les tolérances sont définies dans les normes européennes NF EN 60584-2. On distingue deux technologies.
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Résistance à fil de platine enroulé sur support isolant : ce support est dans la plupart des cas un corps céramique, mais il existe des supports en verre. Les domaines d’utilisation vont jusqu’à 450 ˚C, exceptionnellement jusqu’à 850 ˚C. Ces éléments sensibles sont utilisés pour leur grande exactitude et leur grande stabilité.
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Dépôt sur un substrat céramique d’un film de platine : les domaines d’utilisation vont jusqu’à 450 ˚C. Ces résistances ont une stabilité moindre par rapport aux éléments traditionnels à enroulement, mais elles ont une excellente tenue à la vibration, un temps de réponse plus court et un coût plus faible.
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Autres résistances...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VIGNERON (T.) - Éléments sensibles à résistance métallique et thermomètres étalons. - Mesures et Contrôle, 2007.
-
(2) - BONNIER (G.), RONSIN (H.) - Thermistances CTN et autres thermomètres à semi-conducteurs. - [R 2 580], 1991.
-
(3) - BONNIER (G.), DEVIN (É.) - Couples thermoélectriques. - , 1997.
-
(4) - VIGNERON (T.) - Cannes pyrométriques. - [R 2 710], 2002.
NORMES
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(additif 2004) Règles générales. - NF EN 50014 - 03.1999
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Immersion dans l’huile « o » - NF EN 50015 - 03.1999
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Surpression interne « p » - NF EN 50016 - 06.2004
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Remplissage pulvérulent « q ». - NF EN 50017 - 03.1999
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Enveloppe antidéflagrante « D ». - NF EN 50018 - 05.2004
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Sécurité augmentée " e ". - NF EN 50019 - 01.1996
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Sécurité intrinsèque " i ". - NF EN 50020 - 04.2004
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Normes fondamentales. Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie. - NF X 07-001 - 12.1994
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