Région d’ingénierie des procédés – Version automatisation et instrumentation – Question du jour – Question du 2020-07-14

1. Méthode du bain de glace : souvent utilisée en laboratoire, elle consiste à maintenir la température de l’extrémité de référence à 0 degré, mais elle est coûteuse et difficile à mettre en œuvre. 2. Méthode de correction de la température du terminus froid : Elle est souvent utilisée dans des environnements où les exigences ne sont pas élevées, c’est-à-dire lorsque la température du terminus froid ne peut pas être maintenue à 0 degré, il est nécessaire de corriger la valeur indiquée par le instrument. C’est facile à faire, mais les erreurs sont importantes. 3. Méthode du pont de compensation : peu utilisée séparément, elle consiste à utiliser le potentiel généré par un pont dééquilibré pour compenser la variation du potentiel thermique causée par les changements de température à l’extrémité froide du thermocouple. Les ponts de compensation existent en produits séparés, ainsi que intégrés dans des instruments. 4. Méthode du fil de compensation : C’est la méthode la plus couramment utilisée. Elle consiste à allonger le thermocouple et à amener l’extrémité froide dans un endroit où la température est plus stable (généralement la salle de contrôle). Ensuite, on ajuste manuellement la température de l’extrémité froide, c’est-à-dire que l’on règle zéro du instrument sur la température ambiante, ou bien une compensation automatique est assurée par le circuit intégré dans l’instrument. Pour les thermocouples en métaux précieux, il est également impossible d’allonger le thermocouple, car le coût trop élevé rend cela irréaliste ; on utilise donc des métaux moins chers ayant des propriétés thermoélectriques similaires pour faire les fils de prolongement. La règle de la température intermédiaire constitue la base théorique de l’utilisation de fils de compensation. Le fil de compensation ne peut pas compenser automatiquement les variations de température à l’extrémité froide du thermocouple ; il se contente de ramener cette extrémité dans un endroit où la température est plus stable. La compensation doit alors être effectuée manuellement à l’aide d’instruments.

Méthode du bain de glace, méthode de correction de la température à l’extrémité froide, méthode du pont de compensation, méthode du fil de compensation.

Température constante à l’extrémité froide, compensation du pont de Wheatstone, correction du zéro

Méthode de régulation de la température à l’extrémité froide / Méthode de correction de la température à l’extrémité froide / Méthode du fil de compensation / Méthode du pont de compensation

Méthode du bassin de point de congélation, méthode de correction calculée, méthode des coefficients de correction, méthode du décalage du point zéro, méthode des compensateurs, méthode de traitement logiciel, etc

Méthode du bassin de point de congélation, méthode de correction calculée, méthode des coefficients de compensation, méthode du décalage du zéro, méthode des dispositifs de compensation, méthode de traitement logiciel, etc.

Méthode du bain de glace, méthode de correction de la température à l’extrémité froide, méthode du pont de compensation, méthode du fil de compensation.

Bain-marie, pont électrique, fil de compensation, correction de calcul

Câble de compensation introduit dans la salle de contrôle à température constante, compensation du point de congélation, compensation numérique, compensation du pont électrique

A. Méthode de correction de la température du bout froid B. Méthode de maintien à température constante du bout froid C. Méthode du fil de compensation D. Méthode du pont de compensation

Méthode du point de congélation, méthode de correction par calcul, méthode des coefficients de correction, méthode du décalage du zéro, méthode des compenseurs, méthode de traitement logiciel, etc

1. Méthode du bain de glace : souvent utilisée en laboratoire, elle consiste à maintenir la température de l’extrémité de référence à 0 °C, mais elle est coûteuse et difficile à mettre en œuvre. 2. Méthode de correction de la température du terminus froid : Elle est souvent utilisée dans des environnements où les exigences ne sont pas élevées, c’est-à-dire lorsque la température du terminus froid ne peut pas être maintenue à 0 degré, il est nécessaire de corriger la valeur indiquée par le instrument. C’est facile à faire, mais les erreurs sont importantes. 3. Méthode du pont de compensation : peu utilisée séparément, elle consiste à utiliser le potentiel généré par un pont dééquilibré pour compenser la variation du potentiel thermique causée par les changements de température à l’extrémité froide du thermocouple. Les ponts de compensation existent en produits séparés, ainsi que intégrés dans des instruments. 4. Méthode du fil de compensation : C’est la méthode la plus couramment utilisée. Elle consiste à allonger le thermocouple et à amener l’extrémité froide dans un endroit où la température est plus stable (généralement la salle de contrôle). Ensuite, on ajuste manuellement la température de l’extrémité froide, c’est-à-dire que l’on règle zéro du instrument sur la température ambiante, ou bien une compensation automatique est assurée par le circuit intégré dans l’instrument.

Méthode du bassin de point de congélation, méthode de correction par calcul, méthode des coefficients de correction, méthode du décalage du zéro, méthode des compenseurs, méthode de traitement logiciel, etc. 1. La méthode du bain de point de glace consiste à placer l’extrémité froide du thermocouple dans un récipient contenant un mélange de glace et d’eau, afin que T0 = 0 °C. Cette méthode est réservée à l’usage dans les expériences scientifiques. Afin d’éviter un court-circuit entre les deux points de connexion dû à la conductivité de l’eau glacée, il est nécessaire de placer ces points de connexion dans deux éprouvettes en verre distinctes, immergées dans le même bain à température de congélation, afin de les isoler l’un de l’autre. 2. Méthode du décalage zéro : On ajoute artificiellement une valeur constante aux résultats de mesure. Comme la température de l’extrémité froide reste stable, le potentiel électromotif EAB (TH,0) est constant. On compense en ajustant le zéro sur l’instrument indicateur en ajoutant une valeur appropriée.   3. Méthode du compensateur : utilisation d’un pont de déséquilibre pour générer un potentiel thermoelectrique qui compense la variation du potentiel thermoelectrique causée par les changements de température à l’extrémité froide du capteur thermique.

Quelles sont les méthodes de compensation de la température à l’extrémité froide ? Il existe quatre méthodes courantes : la méthode du bain de glace, la méthode de correction par formule, la méthode de correction du zéro de l’instrument et la méthode du pont de compensation. 　　L’utilisation de fils de compensation permet d’étendre l’extrémité froide du thermocouple vers un endroit où la température est plus stable. Cependant, la température de cette extrémité étendue n’est généralement pas de 0 °C. Or, la graduation du thermocouple est déterminée lorsque la température de l’extrémité froide est de 0 °C, et les instruments associés au thermocouple sont également calibrés avec une température d’extrémité froide de 0 °C. Afin d’assurer la précision des mesures, lors de l’utilisation d’un thermocouple, il est nécessaire de maintenir la température de l’extrémité froide à 0 °C ou d’apporter des corrections appropriées pour obtenir des résultats de mesure fiables. On appelle cela la compensation de la température du bout froid du thermocouple. Les méthodes couramment utilisées pour la compensation de la température du terminus froid sont : ① La méthode du bain de glace. Les extrémités froides, prolongées par des fils de compensation, sont insérées respectivement dans des éprouvettes remplies d’huile de transformateur, puis les éprouvettes sont placées dans un récipient contenant un mélange de glace et d’eau, ce qui permet de maintenir la température de l’extrémité froide à 0 °C. Cette méthode n’est pas applicable à la production réelle et est principalement utilisée en laboratoire. 　　②Méthode de correction par formule. Selon la formule (3-2), en additionnant le potentiel thermoelectrique mesuré EAB(t,to) et le potentiel thermoelectrique obtenu à partir du tableau de répartition EAB(t,to), on peut obtenir le potentiel thermoelectrique de la température intermédiaire F, EAB(t,to). En consultant à nouveau le tableau de graduation, on peut déterminer la température mesurée t. Cette méthode n’est applicable qu’à des mesures expérimentales ou temporaires de température, et n’est pas pratique pour des mesures continues. 　　③Méthode de réglage du zéro de l’instrument. En général, lorsque l’instrument de mesure est en fonctionnement, les aiguilles indiquent la position zéro (zéro mécanique). Si la température de l’extrémité froide du thermocouple, to (température ambiante), reste relativement constante, il est possible, avant la mesure de température, de déconnecter le circuit de mesure afin d’ajuster le zéro mécanique du instrument de mesure à to. Cela revient à appliquer a priori une correction du potentiel thermique sur l’instrument de mesure. Lorsque le circuit de mesure est activé, la valeur affichée par l’instrument indique la température réelle mesurée. 　　Cette méthode est simple et facile à mettre en œuvre. Elle est fréquemment utilisée dans l’industrie. Si la température ambiante dans la salle de contrôle varie fréquemment, il y a des erreurs de mesure, ce qui est généralement utilisé dans les situations où les exigences en matière de mesure de la température ne sont pas trop élevées. 　　④Méthode du pont de compensation. Lorsque les fluctuations de température à l’extrémité froide du thermocouple sont importantes, on peut connecter un pont de compensation (pont débalancé) derrière le fil de compensation, afin qu’il génère une tension de débalancement △u, permettant ainsi de compenser automatiquement les variations du potentiel thermique causées par les changements de température à l’extrémité froide du thermocouple.

1. Méthode du bassin de point de congélation 2. Méthode du décalage du zéro 3. Méthode du compenseur

1. Méthode de correction de la température du bout froid 2. Méthode de maintien de température constante au bout froid 3. Méthode du fil de compensation 4. Méthode du pont de compensation

Méthode du bain de glace, méthode de correction de la température à l’extrémité froide, méthode du pont de compensation, méthode du fil de compensation.

(1) Méthode de maintien de la température du bout froid à 0 °C (méthode du zéro), (2) Méthode de correction de la température du bout froid (méthode de compensation à température ambiante) ; (3) Méthode de compensation en temps réel à température ambiante； (4) Méthode de compensation par pont électrique