Descriptions des thermocouples
Annexe C
La limite supérieure de température suggérée de 1 260 °C (2 300 °F) et
indiquée dans la norme ASTM [7] pour les thermocouples de type N
protégés s'applique au fil de calibre 8 (3,25 mm
). Elle baisse à 1 090 °C
(1 994 °F) pour le calibre 14 (1,63 mm
), à 980 °C (1 796 °F) pour le
calibre 20 (0,81 mm
), à 870 °C (1 598 °F) pour le calibre 24 ou 28 (0,51 ou
0,33 mm
) et à 760 °C (1 400 °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 à isolation
oxydique compacte.
Thermocouples de type R
Cette section décrit les thermocouples en alliage platine-13 % rhodium et
platine, appelés thermocouples de type R. On désigne souvent ce type de
thermocouple par la composition chimique nominale de son thermoélément
positif (RP) : platine-13 % rhodium. Le thermoélément négatif (RN) est un
platine commercial ayant une pureté nominale de 99,99 % [21]. Une norme
industrielle consensuelle (ASTM E1159-87) spécifie que du rhodium pur à
99,98 % doit être allié à du platine pur à 99,99 % pour produire le
thermoélément positif, qui contient généralement 13,00 ±0,05 % poids de
rhodium. Cette norme consensuelle [21] décrit la pureté des matériaux de
type R du commerce utilisés dans de nombreuses applications de
thermométrie industrielle conformes aux tolérances de calibrage décrites plus
loin dans cette section. Elle ne couvre pas cependant les matériaux de qualité
de référence, d'une plus grande pureté, utilisés traditionnellement pour
fabriquer les thermocouples utilisés comme standards de transfert et
thermomètres de référence dans diverses applications de laboratoire et pour
développer des fonctions et tableaux de référence [22,23]. L'alliage de plus
grande pureté contient en général moins de 500 parties atomiques par
million et le platine moins de 100 parties atomiques par million
d'impuretés [22]. Les différences existant entre un matériau commercial
d'une si grande pureté et la norme de référence thermoélectrique du platine,
Pt-67, sont décrites dans [22] et [23].
Une fonction de référence du thermocouple de type R, basée sur l'ITS-90
et le volt SI, a été récemment déterminée à partir de données obtenues
grâce à une collaboration entre le NIST et le NPL. Les résultats de cette
collaboration internationale ont été rapportés par Burns et coll. [23].
La fonction a été utilisée pour calculer le tableau de référence mentionné dans
cette monographie.
Les thermocouples de type R ont un coefficient Seebeck d'environ 12 %
supérieur à celui des les thermocouples de type S sur la plus grande partie
de la plage. Les thermocouples de type R n'étaient pas les instruments
d'interpolation standard dans la monographie EIPT-68 pour la plage
comprise entre 630,74 °C (1 167,33 °F) et le point de solidification de l'or.
Mis à part ces deux points et des remarques concernant l'historique et la
composition, toutes les précautions et restrictions d'utilisation indiquées à la
section consacrée aux thermocouples de type S s'appliquent également aux
thermocouples de type R. Glawe et Szaniszlo [24] et Walker et coll. [25,26]
ont déterminé les effets d'une exposition prolongée à des températures élevées
(>1 200 °C (>2 192 °F)) sous vide, à l'air et dans des atmosphères contenant
de l'argon sur la tension thermoélectrique des thermocouples de type R.
Publication Rockwell Automation 1769-UM004B-FR-P – Mars 2010
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