Table des Matières
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Descriptions des thermocouples
Annexe C
(698 °F) pour le calibre 24 ou 28 (0,51 ou 0,33 mm
) et 320 °C (608 °F) pour
le calibre 30 (0,25 mm
). Ces limites de température sont applicables aux
thermocouples utilisés dans des tubes protecteurs fermés conventionnels et ne
sont mentionnées qu'à titre indicatif pour l'utilisateur. Elles ne concernent pas les
thermocouples gainés à isolation oxydique compacte.
Thermocouples de type K
Cette section décrit les thermocouples en alliage nickel-chrome et alliage
nickel-aluminium, appelés thermocouples de type K. Ce type de
thermocouple offre une meilleure résistance à l'oxydation à température
élevée que les thermocouples de types E, J ou T et, par conséquent, est utilisé
dans de nombreuses applications à des températures supérieures à 500 °C
(932 °F). Le thermoélément positif, KP, identique à EP, est un alliage qui
contient en général de 89 à 90 % de nickel, de 9 à environ 9,5 % de chrome,
une quantité de silicium et de fer pouvant atteindre environ 0,5 %, plus de
moindres quantités d'autres constituants tels que carbone, manganèse, cobalt
et niobium. Le thermoélément négatif, KN, contient en général environ 95 à
96 % de nickel, 1 à 1,5 % de silicium, 1 à 2,3 % d'aluminium, 1,6 à 3,2 % de
manganèse, environ 0,5 % de cobalt et de moindres quantités d'autres
constituants tels que fer, cuivre et plomb. D'autre part, il est possible de
trouver des thermoéléments de type KN dont la composition a été modifiée
pour utilisation dans des applications spéciales. On compte parmi ceux-ci des
alliages dont les teneurs en manganèse et aluminium ont été réduites ou
éliminées, alors que leurs teneurs en silicium et cobalt ont été augmentées.
Les recherches à basse température [8] effectuées par les membres de la
division de cryogénie du NBS montrent que le thermocouple de type K peut
être utilisé jusqu'à des températures de l'hélium liquide (environ 4 °K), mais
que son coefficient Seebeck devient très faible en dessous de 20 °K. À 20 °K,
il n'est que d'environ 4 μV/°K, ce qui représente à peu près la moitié de celui
du thermocouple de type E, le thermocouple désigné par une lettre le mieux
adapté aux mesures jusqu'à 20 °K. Les thermoéléments de type KP et KN
présentent une conductivité calorifique relativement basse et une bonne
résistance à la corrosion en atmosphère humide à basse température. Par
contre, des études ont montré [8] que l'homogénéité thermoélectrique des
thermoéléments de type KN n'est pas aussi bonne que celles des
thermoéléments de type EN.
Les thermocouples de type K sont recommandés par l' A STM [5] pour
utilisation à des températures comprises entre -250 et 1 260 °C
(entre -418 et 2 300 °F) dans des atmosphères oxydantes ou inertes. Les
thermoéléments KP et KN subissent une oxydation lorsqu'ils sont utilisés à
l'air au-dessus de 750 °C (1 382 °F), mais, malgré cela, les thermocouples de
type K peuvent être utilisés jusqu'à environ 1 350 °C (2 462 °F) pendant de
courtes périodes avec seulement de petits changements de calibrage.
L'oxydation entraîne normalement une augmentation progressive de
la tension thermoélectrique. L'ampleur du changement de tension
thermoélectrique et de durée physique du thermocouple dépend de
facteurs tels que la température, la durée d'exposition à la température,
le diamètre des thermoéléments et les conditions d'utilisation.
Publication Rockwell Automation 1769-UM004B-FR-P – Mars 2010
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