Comment fonctionnent les thermocouples : les bases de la détection de la température

LeThermocoupleEst un système largement utilisé pour la mesure de la température dans différents processus car ils fonctionnent sur la base des principes de la physique, ces appareils sont très utiles dans presque toutes les industries telles que la fabrication et la sécurité alimentaire. Analysons ensemble les principes de fonctionnement de base des thermocouples.

1. Les principes fondamentaux des thermocouples

Une jonction est formée en connectant deux fils métalliques, appelés conducteurs, les fils sont physiquement séparés à une extrémité. C’est l’extrémité qui mesure la température cible. Les autres extrémités des fils sont reliées à un instrument de mesure. Lorsque la jonction est soumise à une différence de température, il y a une différence de potentiel qui se développe entre la jonction et l’autre extrémité des fils.

2. Explication de l’effet Seebeck

L’effet Seebeck décrit la relation entre le flux de courant électrique et la différence de température, également appelé effet thermoélectrique, il a été découvert par Thomas Seebeck. Les générateurs thermoélectriques se composent de deux types de métaux, qui sont soudés ensemble et placés dans une zone extérieure plus chauffée. 

- Mouvement des électrons : Lorsque la chaleur est fournie suffisamment à un métal particulier, les électrons de l’ampère commencent à se mobiliser, ce qui entraîne la création d’un courant électrique. En fonction du choix des métaux, le potentiel électrique ou la tension atteinte varie. 

- Génération de tension : Dans la combinaison de métaux, lors du soudage, la différence de potentiel est générée, ce qui permet de mesurer la température par tension en la corrélant à la différence de température entre le joint froid et le joint chaud

3. Compensation de jonction de référence

Pourquoi est-il important d’inclure la température de jonction de référence dans le cadre d’une mesure précise de la température ? Le problème est que la tension produite est fonction du flux de chaleur global entre les points de mesure et les points de référence. Cependant, lorsque le point de référence est laissé à flotter sans être maintenu à une température constante connue, les lectures deviennent imprécises. 

Pour résoudre ce problème, les systèmes de thermocouples modernes utilisent souvent la compensation de soudure froide. Cela signifie qu’un instrument de mesure peut faire référence à une température standard en utilisant un capteur de température connu à la jonction de référence. Pour cette raison, l’instrument est capable de compenser la tension mesurée avec la température de référence afin de calculer le résultat avec précision.

Pour résumer, les thermocouples fonctionnent sur la base de l’effet Seebeck selon lequel une tension est induite chaque fois qu’il y a des différences de température. Leur configuration, leur géométrie et leur montage leur permettent d’effectuer des mesures de température dans de larges gammes de tâches de mesure. Pour des thermocouples et des solutions de détection de température de haute qualité, consultez VSEC. Rendez-vous sur [VSEC] pour trouver les produits adaptés à  vos besoins.