Qu’est-ce qu’un capteur de température à résistance RTD ?
Les capteurs de température à résistance RDT sont des appareils utilisés dans les usines chimiques pour mesurer la température des fluides de traitement (liquides et gaz).
Bien que les thermocouples soient également utilisés comme instruments de mesure de la température, les capteurs de température à résistance RDT ont une erreur de mesure plus faible que les thermocouples et sont plus précis, en particulier à basse température. C’est pourquoi ils sont souvent utilisés lorsque l’accent est mis sur les basses températures ou lorsque les hautes températures ne sont pas autant mesurées.
Ils sont également largement utilisés pour mesurer la température dans les usines chimiques. Ils peuvent être utilisés pour une grande variété de fluides si des tubes protecteurs sont utilisés.
Utilisations des capteurs de température à résistance RTD
Les capteurs de température à résistance RDT sont utilisés pour mesurer la température des fluides de process (liquides et gaz) circulant ou stockés dans des tuyaux ou des réservoirs. Ils sont souvent utilisés en particulier pour indiquer les températures et pour les contrôler et les réguler.
Les exemples incluent la mesure de la température de l’eau de refroidissement à l’entrée et à la sortie d’un échangeur de chaleur et l’ajustement de la quantité d’eau de refroidissement en fonction de la quantité de chaleur échangée, ou la mesure de la température d’un gaz lors de la mesure du débit d’un débitmètre à orifice et l’application d’une compensation de température.
Les capteurs de température à résistance RDT ont une faible erreur de température et une grande précision. Aussi, ils peuvent servir à contrôler et réguler des zones où les températures ne sont pas très élevées, ou contrôler et réguler un antigel à basse température, par exemple.
Principe des capteurs de température à résistance RDT
Les capteurs de température à résistance RTD utilisent la propriété des valeurs de résistance des métaux qui changent avec la température pour mesurer les changements de température. En général, la résistance des métaux augmente avec la température, et cette propriété est utilisée dans de nombreux cas avec le platine.
C’est pourquoi les capteurs de température à résistance RDT fabriqués à partir de platine, connus sous le nom de Pt100, sont largement utilisés au Japon. Par ailleurs, comme il est courant de contrôler et de réguler la température dans les processus industriels au moyen d’un courant de 4-20 mA, certains produits sont équipés d’un convertisseur intégré dans la boîte à bornes des capteurs de température à résistance RDT pour permettre une sortie de 4-20 mA. Ces produits sont très pratiques car ils éliminent la nécessité d’un convertisseur dans l’armoire de commande.
Bien que ces instruments soient capables de mesurer la température avec une grande précision, la précision requise dépend du fluide utilisé (liquide ou gaz) et doit être prise en compte. Toutefois, si la réponse thermique est lente, l’appareil peut ne pas fonctionner correctement en fonction des propriétés physiques du fluide utilisé (liquide ou gaz). Il convient donc d’être prudent lors des contrôles de précision.
Méthodes de câblage des capteurs de température à résistance RDT
Il existe trois méthodes de câblage pour les capteurs de température à résistance RDT : 2 fils, 3 fils et 4 fils. 2 fils est la méthode la plus simple, avec un fil à chaque extrémité. Toutefois, son inconvénient est que la valeur de la résistance du câblage est ajoutée telle quelle. Cette méthode n’est pas pratique, car la résistance du câblage doit être mesurée et compensée à l’avance.
La méthode à trois fils est la plus courante, avec deux fils à une extrémité des capteurs de température à résistance RTD et un fil à l’autre extrémité ; si la résistance électrique des trois fils est égale, la résistance du câblage peut être ignorée ; la méthode à quatre fils a deux fils à chaque extrémité des capteurs de température à résistance RDT. Bien que plus coûteuse, la résistance des fils peut être totalement ignorée.
Autres informations sur les capteurs de température à résistance RDT
Comparaison des capteurs de température à résistance RDT et des thermocouples
Les capteurs de température à résistance RDT et les thermocouples sont tous deux des instruments de mesure de la température. Cependant, leur plage de mesure de la température et leur précision de mesure sont différentes.
1. Principaux matériaux et plages de température de mesure
Capteurs de température à résistance RDT
Il existe des capteurs en platine, en cuivre, en nickel et en platine-cobalt, chacun ayant une plage de mesure de la température différente allant jusqu’à 600°C.
Thermocouples
Les alliages platine-rhodium, les alliages nickel-chrome, le fer et le cuivre sont utilisés, avec différentes plages de mesure de la température. En fonction du matériau utilisé et de sa composition, il existe différentes désignations telles que “B”, “R”, “K”, etc. La température de fonctionnement en surchauffe des thermocouples B est de 1 700°C. Les thermocouples sont utilisés pour mesurer des températures élevées.
2. Précision des mesures
Capteurs de température à résistance RDT
Les capteurs de température à résistance RDT sont disponibles en deux classes de précision de mesure A et B. Si l’on compare les tolérances des capteurs de température à résistance RDT de classe A à 450 °C, qui est la température de mesure maximale, les tolérances pour la classe A sont de ±1,05 °C et de ±2,55 °C pour la classe B.
Thermocouples
Les thermocouples sont disponibles dans les classes de précision de mesure 1 à 3 et sont spécifiés pour chaque plage de température de mesure. Lorsque le thermocouple (K) est à 450 °C, la tolérance est de ±1,8 °C pour la classe 1, ±3,375 °C pour la classe 2 et 450 °C n’est pas spécifié pour la classe 3. D’après les tolérances, l’on peut dire que les capteurs de température à résistance RDT ont une plus grande précision de mesure que les thermocouples et sont utilisés pour des mesures où un haut degré de précision est requis.