THERMOCOUPLES

Les thermocouples sont des capteurs de température à résistance utilisés pour mesurer des températures extrêmes, trouvant application dans de nombreux secteurs. Ces capteurs sont de petite taille et ont des temps de mesure très rapides. Grâce à leur grande résistance, les thermocouples peuvent être utilisés même dans des conditions critiques.

Les températures mesurées peuvent atteindre jusqu’à 2500°C, et grâce à leur résistance extrême et leur petite taille, ils sont parmi les résistances électriques les plus répandues pour la régulation thermique.

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QU'EST-CE QU'EN THERMOCOUPLE ?

Les thermocouples sont des transducteurs, des mesureurs de température qui fonctionnent sur le principe de l'effet thermoélectrique. Les principaux avantages des thermocouples sont leur petite taille, leurs temps de mesure rapides et la possibilité d'être utilisés même à des températures extrêmes (jusqu’à 2500°C selon le type de thermocouple).

COMMENT FONCTIONNE UN THERMOCOUPLE

Les thermocouples sont composés de deux fils conducteurs qui, en se rejoignant, créent un circuit. Le circuit du thermocouple est constitué de deux fils faits de métaux différents.
Le point de jonction entre les deux fils est appelé le "joint chaud" et est en contact avec la température à mesurer. Le point où les deux fils sont libres (non reliés) est le "joint froid" et est en contact avec un corps dont la température est déjà connue.

Il y a donc une différence de température entre les deux joints qui génère un courant électrique dans le circuit. C'est l'effet Seebeck et c'est le principe de fonctionnement des thermocouples.
Le courant généré par le circuit correspond à une différence de température entre les deux joints. En mesurant la tension dans le circuit, le thermocouple est capable de mesurer la température à laquelle le joint chaud est exposé.

L’EFFET SEEBECK

L'effet Seebeck décrit comment deux métaux de températures différentes, lorsqu'ils sont réunis, génèrent une force électromotrice spécifique. Cela dépend beaucoup des types de métaux utilisés dans le thermocouple, permettant des mesures plus précises ou à des températures spécifiques. Pour cette raison, les thermocouples sont classifiés en fonction de la paire de métaux utilisée.

TYPES DE THERMOCOUPLES ET TABLEAU DES COULEURS

Les thermocouples sont classifiés en fonction des types de métaux utilisés pour leur fabrication. La température maximale mesurée variera en fonction des métaux utilisés, avec des contextes d'application et des caractéristiques différentes.

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THERMOCOUPLE

TYPE K

Les thermocouples de type K sont constitués de fils à base de nickel et sont les plus répandus dans le secteur de la production et de l'industrie grâce à leur fiabilité et leur coût abordable.
Plage de mesure : -200/+1370° Celsius
Couleur des thermocouples K : Vert

THERMOCOUPLE

TYPE J

Les thermocouples de type J ont une plage de mesure plus limitée par rapport aux thermocouples de type K. Les deux pôles sont constitués de fer (pôle positif) et d'un alliage de nickel et de cuivre (pôle négatif).
Plage de mesure : -40/+750° Celsius
Couleur des thermocouples J : Noir

THERMOCOUPLE TYPE N

Les thermocouples de type N sont conçus pour des températures élevées, similaires à celles de type K mais plus stables et moins sensibles à l'oxydation et aux températures externes extrêmes.
Plage de température : -270/+1300° Celsius
Couleur des thermocouples N : Rose

THERMOCOUPLE

TYPE W3

Idéaux pour des températures très élevées, les thermocouples W3 peuvent mesurer jusqu’à 2500° Celsius. Ils ne peuvent pas être utilisés dans des atmosphères oxydantes ou en contact avec l'air. Ce sont les plus technologiques et avancés, principalement utilisés dans des secteurs nécessitant des températures très élevées.
Plage de température : 0/+2500° Celsius
Couleur des thermocouples W3 : Vert

THERMOCOUPLE TRADITIONNEL OU À ISOLATION MINÉRALE ?

Le type d’isolation utilisé pour les thermocouples détermine différents facteurs de performance, notamment la vitesse de réponse et de mesure.
Les thermocouples à isolation traditionnelle utilisent des isolants en céramique et des gaines de protection en métal ou en céramique.
Les thermocouples à isolation minérale utilisent de l'oxyde de magnésium (MgO) pour isoler les fils métalliques grâce à une gaine hautement isolante.

Les thermocouples avec câbles à isolation minérale présentent une meilleure vitesse de réponse et une meilleure résistance aux pressions et vibrations par rapport aux thermocouples standards à isolation traditionnelle.

UTILISATIONS DES THERMOCOUPLES

L'utilisation des thermocouples en tant que capteurs de température est très répandue, tant dans des contextes industriels que domestiques.

THERMOCOUPLES POUR CHAUDIÈRES, FOURS ET PLAQUES DE CUISSON
Dans le domaine domestique, les thermocouples sont couramment utilisés pour le chauffage et le fonctionnement des plaques de cuisson et des fours.
Dans ces contextes, le thermocouple agit comme un thermostat pour la température, envoyant un impulsion électrique qui contrôle l'ouverture ou la fermeture de la vanne à gaz.
Le thermocouple sert ici de dispositif de sécurité pour les fours à gaz et les plaques de cuisson, en indiquant la fermeture de la vanne à gaz si la flamme s'éteint. De cette manière, le thermocouple, après avoir mesuré la baisse de température due à l'absence de flamme, enverra une impulsion électrique pour interrompre le flux de gaz.
SONDES THERMOCOUPLES INDUSTRIELLES
Pour la mesure de températures élevées ou dans des conditions difficiles, les thermocouples sont des outils essentiels dans les sondes industrielles utilisées dans les processus de production. L'avantage majeur des thermocouples est leur résistance, qui permet de les utiliser même dans les contextes industriels les plus divers.

THERMOCOUPLES OU THERMORÉSISTANCES : LES DIFFÉRENCES

Les thermocouples et les thermorésistances sont parmi les sondes de mesure de température les plus couramment utilisées, tant dans le secteur industriel que civil. Lors du choix entre ces composants électriques, il est crucial de considérer deux facteurs : la précision et le type de température à mesurer. Les thermocouples sont moins précis que les thermorésistances, mais ils sont plus faciles à calibrer et plus résistants. Si la mesure nécessite des températures très élevées, au-delà de 650°, les thermocouples sont l'outil de mesure idéal grâce à une plage de mesure plus étendue.