Table des Matières
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Annexe C
Descriptions des thermocouples
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Les thermocouples de type J sont recommandés par l' A STM [5] pour
utilisation à des températures comprises entre 0 et +760 °C (entre 32 et
1 400 °F) dans des atmosphères sous vide, oxydantes, réductrices ou inertes.
Pour une utilisation prolongée à l'air à plus de 500 °C (932 °F), des fils de gros
calibre sont recommandés pour compenser la grande vitesse d'oxydation à
haute température. L'oxydation entraîne normalement une diminution
progressive de la tension thermoélectrique du thermocouple. Le fer rouillant
en atmosphère humique et pouvant devenir cassant, les thermocouples de
type J ne sont pas recommandés pour utilisation en dessous de 0 °C (32 °F).
En outre, ils ne doivent pas être utilisés sans protection dans des atmosphères
sulfuriques à plus de 500 °C (932 °F).
Le thermoélément positif, le fer, est relativement peu sensible à des
changements de composition en cas d'irradiation neutronique thermique,
mais présente une légère augmentation de teneur en manganèse. Le
thermoélément négatif, un alliage de cuivre-nickel, subit d'importants
changements de composition en cas d'irradiation neutronique thermique,
car le cuivre est transformé en nickel et zinc.
Le fer subit une transformation magnétique à environ 769 °C (1 416 °F)
et une transformation alpha-gamma des cristaux à environ 910 °C
(1 670 °F) [6]. Ces deux transformations, en particulier la dernière,
modifient sensiblement les propriétés thermoélectriques du fer et donc des
thermocouples de type J. Ce sont principalement ce comportement et la
grande vitesse d'oxydation du fer qui expliquent pourquoi les thermocouples
en fer et constantan ne sont pas recommandés comme type standard
au-dessus de 760 °C (1 400 °F). Si les thermocouples de type J sont amenés à
haute température, en particulier au-dessus de 900 °C (1 652 °F), la précision
de leur calibrage diminue lorsqu'on les utilise ensuite à des températures plus
basses. Si on utilise des thermocouples de type J à l'air au-dessus de 760 °C
(1 400 °F), il convient de n'utiliser que le plus gros calibre de fil, le calibre
8 (3,3 mm
), et de les maintenir à la température mesurée pendant 10 à
20 minutes avant d'effectuer les lectures. La tension thermoélectrique des
thermocouples de type J peut changer de 40 μV (d'un équivalent en
température de 0,6 °C (33,08 °F)) par minute lorsqu'ils sont amenés pour la
première fois à une température d'environ 900 °C (1 652 °F).
La norme ASTM E230-87 de l' A nnual Book of ASTM Standards 1992
[7] spécifie que les tolérances de calibrage initial des thermocouples
commerciaux de type J doivent être de ±2,2 °C (±35,96 °F) ou ±0,75 %
(la valeur la plus élevée des deux) entre 0 °C (32 °F) et 750 °C (1 382 °F).
Il est également possible de trouver des thermocouples de type J qui
respectent des tolérances spéciales correspondant à environ la moitié des
tolérances standard mentionnées ci-dessus. Aucune tolérance n'est spécifiée
pour les thermocouples de type J en dessous de 0 °C (32 °F) ou au-dessus de
750 °C (1 382 °F).
La limite supérieure de température suggérée de 760 °C (1 400 °F) et indiquée
dans la norme ASTM [7] pour thermocouples de type J protégés s'applique au
fil de calibre 8 (3,25 mm
supérieure de température suggérée descend à 590 °C (1 094 °F) pour le
calibre 14 (1,63 mm
Publication Rockwell Automation 1769-UM004B-FR-P – Mars 2010
). Pour des fils de diamètre inférieur, la limite
), 480 °C (896 °F) pour le calibre 20 (0,81 mm
), 370 °C
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