Comment enregistrer la température d’un thermocouple de type K en moins de 3 minutes?

TMC200k: high resolution USB adapter for any type-K thermocouple for temperature measurement - Front view - With connected thermocouple

Vous avez besoin de mesurer précisément la température d’un composé ou d’une unité en vase clos et le thermocouple semble être le capteur tout désigné pour cette tâche. Il ne reste plus qu’une étape: générer les données de température. Mais comment faire?

Comment fonctionne un thermocouple?

Un thermocouple est l’association de deux métaux conducteurs différents en deux jonctions, l’une dite froide et l’autre chaude. Lorsque la température change, un changement de potentiel électrique est généré à la jonction chaude. Si vous souhaitez en apprendre plus sur les thermocouples, vous pouvez lire cet article.

On parle donc ici de mesure de potentiel électrique, qui doit ensuite être converti en température.

Comment obtenir les mesures de températures?

Le chaînon manquant entre vous et le thermocouple, est l’élément qui non seulement convertit le potentiel en température, mais aussi qui vous communique le résultat d'une manière intelligible et accessible. Il vous faut un adaptateur.

Les adaptateurs fonctionnent soit avec des piles ou sont filaires. Un adaptateur peut retourner la valeur de température directement via un écran LCD (comme ce modèle à configurer de Cole-Parmer) ou encore par l’intermédiaire d’un logiciel. Le logiciel est responsable d’afficher les données et il permet, ou non, leur enregistrement; parfois même leur intégration dans un système existant.

Quelle solution Dracal vous propose-t-elle?

Via sa série de produits TMC, Dracal Technologies met à votre disposition des adaptateurs USB sous ce second régime, dont sa solution logiciel gratuite est disponible ici. Celle-ci vous permet non seulement d’accéder à vos données instantanément, sans configuration, mais vous donne aussi accès gratuitement à un système d’acquisition et d’intégration de données complet.

Brièvement, les avantages du système d’acquisition et d’intégration de données de Dracal Technologies sont:

  • Une connectivité électrique filaire robuste entre la sonde et l’enregistreur de données
  • Une fréquence d’échantillonnage pouvant atteindre 10 Hz (10 lectures par seconde)
  • Une possibilité d’harmoniser plusieurs types de données provenant d’appareils différents (principe Mix and match)
  • La possibilité d’intégrer à vos systèmes existants les données des appareils de mesure Dracal via les outils en ligne de commande

Pour en apprendre davantage sur les différences entre un système d’acquisition de données et un simple enregistreur de données, consultez notre article: Enregistreur de données ou système d’acquisition de données: quelle est la différence?

Thermocouple de type K: est-ce bien celui qu’il me faut?

Le thermocouple de type K est la sonde la plus couramment utilisée puisqu’elle permet de mesurer la température dans un grand intervalle, tout en ayant une précision dans la moyenne des autres types de thermocouple.

Type de thermocouple

Intervalle de température

Précision de la sonde

Précision de l’adaptateur USB Dracal Technologies (jonction à 25°C)

Précision totale de l’instrument (sonde et adaptateur Dracal)

Type T -200°C à 400°C ±1.5°C ±0.5°C ±2.0°C
Type J -150°C à 1200°C ±2.2°C ±1.0°C ±3.2°C
Type E -100°C à 1000°C ±1.7°C ±0.5°C ±2.2°C
Type K -200°C à 1372°C ±2.0°C ±0.5°C ±2.5°C
Type N -200°C à 1300°C ±2.2°C ±0.5°C ±2.7°C

Dans le tableau ci-dessus, notez que la précision totale de l’instrument de mesure est l’addition de la précision de la sonde et de celle de l’adaptateur USB de Dracal Technologies.

Si, après réflexion, le type K n’est pas celui qui convient le mieux à vos besoins, sachez que Dracal Technologies offre des adaptateurs USB pour tous les types de thermocouple mentionnés dans le tableau ci-haut. Dans la solution d’acquisition de données de Dracal, vous pouvez même avoir plusieurs thermocouples branchés en même temps et enregistrer leurs températures de façon harmonisée avec l’ensemble de logiciel. Les thermocouples peuvent être de différents types ou même couplés à d’autres types d’appareils de mesure Dracal.

Choisir son adaptateur Dracal pour les thermocouples de type K 

Deux adaptateurs USB sont compatibles avec les thermocouples de type K. La série TMC100 offre des caractéristiques de base, telles une fréquence d’échantillonnage de 3 Hz (3 lectures par seconde) et une résolution de 0.0625°C. Note: la résolution est le plus petit changement observable entre deux mesures. La série TMC200 permet une meilleure résolution, une fréquence d’échantillonnage plus élevée et l’indication de divers statuts d’erreur.

Caractéristique

TMC100k

TMC200k

Plage d’opération -200°C à 1372°C -200°C à 1372°C
Précision

±0.5 °C (boîtier à <25°C)

±1.5°C (boîtier à >25°C )

±0.5 °C (boîtier à <25°C)

±1.5°C (boîtier à >25°C )

Sondes supportées Thermocouples de type K (à 2 ou 3 broches) Thermocouples de type K (à 2 ou 3 broches)
Résolution 0.0625°C 0.00005°C
Fréquence d’échantillonnage 3 Hz 5 Hz
Autres   Statuts d’erreur

Le graphique suivant a été généré à l’aide de DracalView, le logiciel du système d’acquisition de données de Dracal Technologies. Il illustre d’abord la différence entre la résolution du TMC100k et celle du TMC200k. Graphiquement, la résolution se manifeste par la hauteur de l’incrémentation lorsque la température varie. La courbe quasi-lisse du TMC200k montre que le changement de température se fait par petits pas. Vous pourrez ensuite remarquer que la fréquence d’interrogation demandée est à 10 Hz, mais que les adaptateurs répondent à leur vitesse maximale. La fréquence d’échantillonnage du TMC200k, presque deux fois plus élevée que celle du TMC100k, se manifeste par une longueur entre deux lectures beaucoup plus courte.

Graph for resolution and sample rate of USB thermocouple type K adapters

En conclusion

En un rien de temps, vous pouvez enregistrer la température d’un composé ou d’un système en vase clos à l’aide d’un thermocouple de type K et de son adaptateur USB Dracal Technologies. Allez visiter notre page de produits reliés aux thermocouples afin de trouver la solution qui vous convient le mieux.

Références:

Fraden, J. (2010). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications. Pays-Bas: Springer New York.
Kraus, A. D., Bejan, A. (2003). Heat Transfer Handbook. Royaume-Uni: Wiley.