Fonctionnement du thermocouple
Caractéristique technique
Il n'est pas nécessaire d'avoir une connaissance approfondie de l'effet Seebeck pour comprendre le fonctionnement d'un thermocouple. Il suffit de comprendre que le dispositif se compose de deux éléments avec une différence de potentiel nulle, qui varie en fonction de l'effet thermique sur l'élément. Il existe une grande variété de thermocouples, allant des alliages à base de nickel aux composés tels que :
-platine-rhodium-platine ;
-tungstène-rhénium ;
-tungstène-rhénium ; -tungstène-molybdène.
Le principe de fonctionnement du thermocouple
Le principe est basé sur l'effet thermoélectrique qui, lorsqu'il est chauffé, produit une différence de potentiel entre des conducteurs de matériaux différents. Les thermocouples à force électromotrice élevée sont utilisés pour obtenir des mesures plus précises lorsque l'échauffement est négligeable. Ces thermocouples ont des électrodes positives en cuivre, en chromel ou en fer et des électrodes négatives en alumel, en copel ou en constantan. Parmi les thermocouples au copel, le thermocouple à électrode de chromel occupe la première place en termes de CEM thermique, utilisé pour des températures allant jusqu'à 800 °C, suivi de l'électrode de cuivre et, par ordre décroissant, de l'électrode de fer (jusqu'à 760 °C). Les fils de compensation transportent le potentiel jusqu'au capteur de détection. Des fils moins chers sont utilisés pour ces fils : du constantan, du chromel de qualité K ou KM, du kopel, etc. Le kopel et le constantan sont utilisés dans les instruments de mesure électriques pour la production d'étalons de résistance.
Types de thermocouples et plages de mesure
t° 200 - 1000 °C - aluminel - chromel (TXA) ;
t° 200 à 800 °C - copel - chromel (TXA) ;
t° -40 à 900 °C - constantan - chromel (TCA) ;
t° jusqu'à 300 °C - cuivre - constantan ;
t° 0 à 760 °C - fer-cuivre ;
t° jusqu'à 3000 °C - tungstène-rhénium.
mesure des températures cryogéniques très basses - thermocouple fer-constantan ;
Pourcentage de composition de l'alumel
Fe | Co | Mn | Impuretés | C | Mn | Al | Ni+Co | Si |
≤ 0.3 | 0.6 - 1.2 | 1.8 - 2.7 | ≤ 0.7 | ≤ 0.1 | 1.8 - 2.7 | 1.6 - 2.4 | 91.5 - 95.15 | 0.85 - 1.5 |
Pourcentage de composition du chromel
Ni+Co | Fe | C | Co | Si | Mn | Si | Impuretés | Al |
87.4 - 90.4 | ≤ 0.3 | ≤ 0.2 | 9 - 10 | ≤ 0.4 | ≤ 0.3 | ≤ 0.4 | ≤ 1.4 | 0.6 - 1.2 |
Composition en pourcentage du copel
C | Fe | Ni+Co | Si | Impuretés | Cu | Mn |
≤ 0.1 | ≤ 0.15 | 42.5 - 44 | ≤ 0.1 | ≤ 0.6 | 54.4 - 57.4 | 0.1 - 1 |
Fournisseur
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