Principe et construction de la résistance thermique

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La résistance thermique est le type de détecteur de température le plus utilisé dans la plage de températures moyennes et basses. Ses principales caractéristiques sont une grande précision de mesure et une performance stable. Parmi eux, la résistance thermique au platine offre la plus grande précision de mesure ; elle est non seulement largement utilisée pour la mesure de la température en industrie, mais elle est également fabriquée en tant qu’instrument de référence standard. 1. Principe de mesure de la température par résistance thermique et matériaux La mesure de la température par résistance thermique repose sur la propriété selon laquelle la valeur de la résistance d’un conducteur métallique augmente avec l’augmentation de la température. Les résistances thermiques sont généralement fabriquées à partir de métaux purs ; le platine et le cuivre sont ceux qui sont le plus utilisés actuellement. De plus, on commence désormais à utiliser des matériaux tels que l’or, le nickel, le manganèse et le rhodium pour en fabriquer. 2. Structure de la résistance thermique (1) Résistance thermique de précision Selon le principe de mesure de la température des résistances thermiques, l’évolution de la température mesurée est directement déterminée par l’évolution de la valeur de résistance de la résistance thermique. Par conséquent, les variations de résistance des fils de connexion et d’autres conducteurs affectent la mesure de la température. Pour éliminer l’effet de la résistance des fils de connexion, on utilise généralement un système à trois ou quatre fils. (Système à deux fils : deux fils servent à la fois à transmettre l’alimentation électrique et le signal ; en d’autres termes, la charge issue du capteur et l’alimentation sont connectées en série. L’alimentation est fournie depuis l’extérieur et est connectée en série avec la charge afin de la faire fonctionner.) Système à trois fils : Un capteur à trois fils dispose d’une borne positive d’alimentation et d’une borne positive de sortie de signal séparées, mais elles partagent une borne COM. Système à quatre fils : deux fils pour l’alimentation et deux fils pour le signal. L’alimentation et le signal fonctionnent séparément. ） （2）Résistance thermique blindée La résistance thermique blindée est un corps solide composé d’un élément sensible à la température (corps résistif), de fils de connexion, de matériaux isolants et d’une gaine en acier inoxydable. Son diamètre extérieur est généralement de φ2 à φ8 mm. Par rapport aux résistances thermiques classiques, elle présente les avantages suivants : ① petite taille, sans espaces d’air à l’intérieur, ce qui réduit le retard de mesure en termes d’inertie thermique ； ②Bonnes propriétés mécaniques, résistance aux vibrations et aux chocs ； ③Peut se plier, ce qui facilite l’installation. ④ Longue durée de vie. (3) Résistance thermique de la face terminale : L’élément sensible à la température de la résistance thermique de la face terminale est constitué d’un fil résistif traité spécialement, enroulé directement sur la face terminale du thermomètre. Par rapport aux résistances thermiques axiales ordinaires, elle permet de refléter de manière plus précise et rapide la température réelle de la face terminale mesurée, et est adaptée à la mesure de la température des paliers d’axe et d’autres composants mécaniques. (4) Résistance thermique étanche aux explosions : La résistance thermique étanche aux explosions utilise une boîte de connexion à structure spéciale pour limiter à l’intérieur de cette boîte les explosions causées par des mélanges gazeux explosifs sous l’effet d’étincelles ou d’arc électrique, empêchant ainsi toute explosion sur le site de production. Les résistances thermiques à isolation explosive peuvent être utilisées pour la mesure de la température dans les zones présentant un risque d’explosion, classées dans les catégories Bla~B3c. 3. Composition du système de mesure de température à résistance thermique Un système de mesure de température à résistance thermique se compose généralement d’une résistance thermique, de fils de connexion et d’un instrument d’affichage. Il convient de prêter attention aux deux points suivants : ① Le numéro de graduation de la résistance thermique et de l’appareil d’affichage doit être identique. ② Afin d’éliminer l’influence des variations de résistance des fils de connexion, il est nécessaire d’utiliser une configuration à trois fils. Comme son nom l’indique, la résistance thermique voit sa valeur de résistance varier en fonction de la température ; par exemple, on utilise des fils en platine ou en cuivre ayant une bonne linéarité pour former cette résistance. Les résistances thermiques industrielles utilisent généralement Pt100, Pt10, Pt1000, Cu50 et Cu100. La plage de mesure des résistances thermiques en platine est généralement de -200 à 800 degrés Celsius, tandis que celle des résistances thermiques en cuivre est de -40 à 140 degrés Celsius. Pour une résistance thermique fabriquée avec du fil de platine, sa graduation est désignée Pt100. Cela signifie que sa résistance est de 100 ohms à 0 degrés, de 18,52 ohms à -200 degrés, de 175,86 ohms à 200 degrés, et de 375,70 ohms à 800 degrés. Par exemple, une résistance thermique en fil de cuivre, avec un numéro de division Cu50. À 0 degré, sa résistance est de 50 ohms, et à 100 degrés, elle est de 71,400 ohms. Les formules des résistances thermiques sont toutes de la forme Rt=Ro(1+A*t+B*t*t) ; Rt=Ro, où t représente la température en degrés Celsius, Ro est la valeur de la résistance à zéro degré Celsius, et A, B, C sont des coefficients prédéfinis. Pour le Pt100, Ro vaut 100. Définition du numéro de graduation : il représente une plage de température, ainsi que la tension en volts ou en millivolt que génère un thermocouple ou une résistance thermique pour chaque numéro de graduation.