4 étapes pour : étalonner les instruments de mesure de la température

Pour cet article, nous supposerons que nous essayons d'étalonner un instrument de mesure de la température doté d'une tige, qui est normalement insérée dans un tuyau, un réservoir ou toute autre application où la tige pénètre dans l'objet dont elle tente de mesurer la température. La partie mesurant l'instrument se trouve toujours dans la tige, il est donc important que la méthode d'étalonnage chauffe (ou refroidisse) la tige de manière fiable et stable. Cela peut être aussi simple qu'une tasse d'eau glacée, mais dans notre secteur spécifique, l'étalon-or est soit un calibrateur à bloc sec, soit un calibrateur à bain liquide.

Comme vous vous en doutez, un calibrateur à bain liquide chauffe un bain de liquide à une température spécifique et le maintient à cette température. Le calibrateur est équipé d'un capteur de température très précis et d'un indicateur qui montre ce que le capteur indique. Le bain liquide pouvant poser des problèmes lorsque l'étalonnage doit être effectué en déplacement, ce type de calibrateur est particulièrement utile lorsque vous disposez d'un lieu de travail stable. Le bain liquide est également particulièrement utile pour les instruments ayant des formes et des dimensions inhabituelles, car ils ne s'adaptent généralement pas aux autres modèles de calibrateurs.

Le calibrateur à bloc sec est de conception très similaire. Le "bloc sec" est un cylindre creux en métal situé à l'intérieur du calibrateur, dans lequel vous pouvez placer la tige de l'instrument. Le calibrateur peut être personnalisé avec des inserts de différentes tailles, afin de s'assurer que la tige de l'instrument correspond au diamètre intérieur du cylindre. Cela permet de maximiser le transfert de chaleur et la vitesse du transfert de chaleur. L'image ci-dessous montre le bloc avec les différents diamètres des inserts, appelés manchons d'adaptation.

Supposons que nous utilisions un calibrateur à bloc sec de SIKA.

Quelles sont les étapes de l'étalonnage d'un thermomètre à résistance ?

1. Vérifiez que l'instrument et le calibrateur ne présentent pas de défauts, de fissures, de bosses ou de problèmes électriques.

Assurez-vous qu'ils fonctionnent ! Veillez à ce qu'aucune pièce ne soit endommagée ou compromise, car l'étalonnage peut être effectué à des températures élevées. Si l'instrument ou le calibrateur est endommagé d'une manière ou d'une autre, il peut en résulter des situations dangereuses. Si un élément est défectueux, envoyez-le en réparation ou remplacez-le, NE procédez PAS à l'étalonnage !

2. Assurez-vous d'avoir un plan clair pour l'étalonnage.

L'étalonnage de la température est souvent effectué en cinq points sur la plage prévue de l'instrument. Dans ce cas, nous utiliserons un thermomètre à résistance de classe de précision B. Les thermomètres à résistance de classe B (avec un capteur à fil) sont utilisés pour des températures comprises entre -196 ^oCet +600 ^oC. Nous savons donc que nous voulons utiliser cinq points dans cette plage. Mais le calibrateur à bloc sec que nous utilisons ne peut simuler que des températures positives, donc choisir une température négative comme l'un des points n'est pas une bonne idée. Supposons que nous choisissions les cinq points comme suit : 20 ^oC, 100 ^oC, 150 ^oC, 250 ^oCet 500 ^oC. Nous pouvons consulter le tableau (voir classe B) ci-dessous pour vérifier les valeurs de résistance correspondantes que nous pouvons nous attendre à voir à ces températures. Lorsque nous augmentons la température et que nous vérifions ce que le thermomètre à résistance émet, ce sont les valeurs que nous recherchons. Elles sont de 107,64-107,95 Ω, 138,20-138,81 Ω, 156,93-157,72 Ω, 193,54-194,66 Ω et 280,04-281,91 Ω. Vous pouvez maintenant voir clairement comment la gamme s'élargit à mesure que la température augmente.

3. Vérifier les cinq points de mesure et noter ce que donne le thermomètre à résistance.

Nous commençons par le premier point de température. Réglez manuellement le calibrateur sur la température souhaitée ou utilisez l'un des modes installés pour que les températures soient calculées automatiquement. Nous effectuerons cet étalonnage manuellement. Le premier réglage est de 20 ^oC. Le calibrateur commence à chauffer. Si le calibrateur est un peu ancien et que vous essayez de simuler des températures très élevées, cela peut prendre un certain temps ! Lorsque le calibrateur a atteint la température souhaitée, nous le vérifions à l'aide de l'indicateur du calibrateur. Celui-ci doit indiquer exactement 20 ^oC, avec le maximum de décimales qu'il peut afficher. Nous vérifions ensuite la sortie du thermomètre à résistance et notons ce que nous voyons. Vous comparez ensuite cette valeur aux limites que nous avons fixées à l'étape 2. La valeur relevée se situe-t-elle entre les limites ? Procédez ainsi pour les cinq points de mesure et notez ce que vous obtenez.

4. Jetez un coup d'œil aux résultats ! L'instrument est-il précis ?

Supposons que nos résultats soient ceux du tableau ci-dessous. Dans la première colonne, nous voyons ce qu'indique le calibrateur (très précis). La deuxième colonne indique ce que notre instrument indique en Ohm. La troisième colonne indique la lecture du calibrateur traduite en Ohm et la quatrième colonne montre de combien la lecture de l'instrument de test s'écarte de la lecture du calibrateur. La cinquième colonne indique la tolérance autorisée pour chaque point de température.

Il est clair que les mesures sont toutes bien en deçà des tolérances autorisées. Cela signifie que l'instrument est considéré comme précis selon sa classe de précision. Pour ce calcul, nous avons utilisé la calculatrice très utile de FLUKE : PT100 Calculator | Fluke Calibration.