Avec une installation correcte et des conditions normales, les thermocouples peuvent être utilisés pour assurer un service sans problème et une longue durée de vie. Cependant, des difficultés peuvent parfois être rencontrées en raison d’une application ou d’un fonctionnement incorrect. Ce petit guide aide les utilisateurs de thermocouples à obtenir la précision et l’économie pour lesquelles les alliages de thermocouple sont produits.
Protéger les thermocouples en service
L’évaporation, la diffusion, l’oxydation, la corrosion et la contamination induisent une dérive de la force électromotrice (FEM) en raison de leur effet sur la composition des alliages de thermocouple. Bien que ces facteurs environnementaux soient destructeurs pour tous les matériaux de thermocouple courants, il est essentiel que la protection soit adéquate en cas de conditions défavorables. Dans de nombreuses applications, cette exigence peut être satisfaite en utilisant une construction d’unité gainée.
Si des thermocouples à fil nu sont utilisés, les thermoéléments doivent être correctement installés dans des tubes de protection appropriés. Lorsque l’intérieur de ces tubes est propre et exempt d’huiles de support de soufre, de produits réfractaires, etc.,—et lorsqu’ils présentent des rapports diamètre-longueur appropriés pour permettre une ventilation adéquate à l’intérieur, — ils servent admirablement à surmonter les effets nocifs d’une atmosphère corrosive.
Utiliser la plus grande taille de fil pratique
Il est généralement vrai que les thermocouples à jauge lourde sont plus stables à haute température que leurs équivalents à jauge plus fine. Cependant, dans de nombreuses applications, un thermocouple de grande taille ne satisfait pas aux exigences de flexibilité, de réponse rapide, de géométrie d’équipement et autres. Un compromis doit alors être fait entre la stabilité à long terme des tailles lourdes et une plus grande polyvalence des thermocouples plus petits. Lorsque la stabilité à haute température est une considération importante, utilisez la plus grande taille de fil pratique compatible avec les autres exigences du travail.
Installer le thermocouple dans un emplacement approprié
L’emplacement choisi pour l’installation du thermocouple doit garantir que les températures mesurées sont représentatives de l’équipement ou du support. Par exemple, le mélange direct de flamme sur le thermocouple ne fournit pas de température représentative.
Prévoir une profondeur d’immersion suffisante
Étant donné que la chaleur acheminée à partir de la jonction “chaude” fait que le thermocouple indique une température inférieure, prévoir une profondeur d’immersion suffisante du thermocouple dans le milieu mesuré afin de minimiser le transfert de chaleur le long du tube de protection. En règle générale, une immersion minimale de 10 fois le diamètre extérieur du tube de protection doit être utilisée.
Éviter de modifier la profondeur d’immersion
Dans certaines conditions, des inhomogénéités peuvent se développer progressivement dans une paire de fils de thermocouple en raison de l’oxydation, de la corrosion, de l’évaporation, de la contamination ou de modifications métallurgiques. Un changement de profondeur d’immersion, qui déplace un tel fil inhomogène dans une zone de gradient de température abrupte, peut modifier la sortie du thermocouple et produire des lectures erronées. Par conséquent, évitez de modifier la profondeur d’immersion d’un thermocouple après son utilisation.
Reconnaître l’effet des cycles de chauffage
Pour une précision maximale, un thermocouple doit être utilisé pour réguler une température unique, ou des températures successivement plus élevées uniquement. Cependant, pour diverses raisons, cette procédure ne peut pas toujours être suivie. Dans de nombreuses installations, les thermocouples traversent continuellement une large plage de températures, avec des résultats totalement adéquats.
Les erreurs qui découlent de l’échauffement cyclique sont analogues à celles générées par les changements d’immersion et peuvent aller de 2 ou 3 degrés Fahrenheit pour les thermocouples en bon état à de nombreux degrés pour les couples fortement corrodés. Par conséquent, le type de cycle de chauffage et l’état du thermocouple ont un impact mutuel sur la précision pouvant être obtenue à un emplacement spécifique. Lorsque le chauffage cyclique ne peut pas être évité, utilisez des thermocouples à l’état optimal pour une précision maximale.
Établir un programme de maintenance préventive
Les thermocouples, les tubes de protection et les circuits de rallonge doivent être contrôlés régulièrement. L’expérience détermine en grande partie la fréquence de l’inspection, mais une fois par mois est généralement suffisante.
Vérifiez les circuits de fil d’extension en vous assurant qu’ils répondent aux exigences de résistance externe établies. Les tubes de protection endommagés ou grillés doivent être remplacés pour éviter d’endommager le thermocouple.
Les thermocouples doivent être vérifiés en place, si possible. S’il est nécessaire de retirer le thermocouple, il doit être réinséré à la même profondeur ou plus profondément afin d’éviter les erreurs résultant du placement d’un segment de fil non homogène dans un gradient de température important.