Fil de thermocouple
Propriétés de base
Le fil de thermocouple est fabriqué à partir des alliages alumel, copel, chromel marques TM, T, constantan. Les propriétés physiques dépendent directement de la proportion de leurs composants. L'alumel est un alliage très ductile qui conserve sa résistance sur une longue période. Le constantan a une résistance électrique élevée, indépendante de la température. L'alliage de copelite avec du fer, du chromel et du cuivre possède des qualités similaires au kontantan : résistance thermoélectrique élevée, coefficient de dilatation thermique minimal, résistance aux températures élevées jusqu'à 600 °C et résistance à la corrosion. L'alliage de chromel présente une résistance thermique élevée et se caractérise par une grande variation de la force thermomotrice.
Les avantages des fils de thermocouple sont les suivants
- résistance à la chaleur
- faible densité
- résistivité électrique élevée ;
- coefficient de dilatation thermique linéaire minimal
- faible coefficient de résistance électrique en fonction de la température ;
- une force électromotrice thermoélectrique élevée dans la plage de température de fonctionnement est la propriété la plus importante.
En raison de ses hautes performances, le fil de thermocouple est largement utilisé dans la pyrométrie moderne. Les propriétés uniques du matériau sont dues à sa composition équilibrée. L'avènement de cette nouvelle génération de matériaux offre la possibilité d'améliorer de nombreux processus technologiques dans lesquels des températures élevées et des milieux agressifs sont utilisés dans la fabrication. Grâce à ces matériaux, il est devenu possible d'assurer un fonctionnement fiable à long terme de l'ensemble des équipements dans une large gamme de températures.
Utilisation
Les fils de thermocouple conviennent à la production de thermocouples et servent également de fils de compensation pour les équipements de mesure et de contrôle des systèmes d'automatisation fonctionnant à des températures très élevées. Un thermocouple se compose d'une paire de fils différents qui sont soudés à une extrémité et placés dans un milieu destiné à mesurer la température (le "contact chaud") et dont les deux autres extrémités sont placées dans un thermostat (le "contact froid").
Principe de fonctionnement
Le thermocouple fonctionne sur le principe de l'effet thermoélectrique, qui crée une différence de potentiel entre des conducteurs de matériaux différents lorsqu'ils sont chauffés. Les thermocouples ayant une force électromotrice élevée sont utilisés pour obtenir des mesures plus précises lorsque l'échauffement est négligeable. Ces thermocouples ont des électrodes positives - cuivre, chromel ou fer - et des électrodes négatives - alumel, copel ou constantan. En termes de force thermoélectromotrice, le thermocouple cuivre-cuivre-chrome (TCK) occupe la première place et est utilisé à des températures allant jusqu'à 800 °C, suivi du cuivre-cuivre-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 : constantan, chromel de qualité K ou KM, kopel, etc. Le kopel et le constantan sont utilisés dans les instruments de mesure électrique pour produire des 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 très basses températures cryogéniques - fer-constantan ;
Fourniture
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