EX 5 : Mesure de température par thermocouple - B. Arros
Une mesure de température utilise un thermocouple T, couplé à un transmetteur
avec compensation de soudure froide. La plage de mesure est [15°C ; 90°C].
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BTS 2 INSTRUMENTATION EXERCICES CHAPITRE 4
pour DSTP****
EX 5 : Mesure de température par thermocouple
Une mesure de température utilise un thermocouple T, couplé à un transmetteur avec compensation de soudure froide. La plage de mesure est [15°C ; 90°C]. On utilisera la table donnée dans le cours.
1. Représenter de façon précise la chaîne thermoélectrique, sachant qu'on utilise ici des câbles de compensation.
Légender le schéma.
2. Déterminer les f.é.m d'étalonnage du transmetteur.
3. On mesure une f.é.m de 1,569 mV à la soudure froide. La température de soudure froide est de 21 °C.
Déterminer la température mesurée et le signal 4-20 mA délivré par le transmetteur. Réponse : 58,37°C.
4. La température relevée au bornier de tête de sonde est de 37°C.
a. Quelle f.é.m mesure-t-on - au bornier de tête de sonde (notée E1) ?
- à la soudure froide (notée E2) ?
b. Lors d'une opération de maintenance, les câbles de compensation ont été intervertis.
Quelle f.é.m mesure-t-on alors - au bornier de tête de sonde (notée E1') ?
- à la soudure froide (notée E2') ? Réponse : 0,253 mV
EX 6 (BTS 2003) : Mesure de température (documents en annexe)
Le système étudié est une extrudeuse industrielle, utilisée pour fabriquer des biscuits apéritifs (voir schéma ci-dessous).
Une vis sans fin tourne à l'intérieur d'un fourreau, entraînant et mélangeant les matières brutes introduites dans une trémie. La matière brute est chauffée durant le transport dans l'extrudeuse, pour être cuite ou fondue. On contrôle sa température en diverses zones. En fin de fourreau, une filière permet d'obtenir la forme désirée du produit.
La température de travail varie de 120 °C à 150 °C suivant les zones, elle est effectuée par thermocouple. Pour contrôler la température sur chaque zone, sont installés une résistance chauffante et un système de refroidissement à l'eau.
1. Justifier le choix du thermocouple J.
2. Déterminer lerreur absolue maximum pouvant être commise par un thermocouple J, classe de tolérance 2, autour de 150°C.
3. Pour une mesure à 150°C et une température ambiante de 20°C, déterminer la f e m délivrée par le thermocouple J.
EX 6 CH4 (BTS 2003) suite
Annexe : Données thermocouples
TABLEAU 1 : GAMMES DE TEMPERATURES ET SENSIBILITES
Type du thermocoupleGamme de températureSensibilité autour de 150°CT-40 à +350 °C50.2 (V/°CJ-40 à +750 °C55.15 (V/°CK -40 à +1000 °C40.3 (V/°CS0 à +1600 °C7.95 (V/°C
TABLEAU 2 : CLASSES DE TOLERANCE DES THERMOCOUPLES J
Thermocouple JTolérance classe1Tolérance classe2Gamme de température-40 à +375 °C-40 à +333°CValeur de la tolérance(1.5°C(2.5°CGamme de température375 à +750 °C333 à +750 °CValeur de la tolérance(0.004.t(0.0075.t
t représente la température en °C
TABLEAU 3 : TABLE DES THERMOCOUPLES J
EXTRAIT de la table des thermocouples J
FEM en microvolts
Jonction de référence à 0°C
°C012345678900501011512022533033544054561050755860966071176281386591696720101910701122117412251277132913811432148430153615881640169317451797184919011954200640205821112163221622682321237424262479253250258526382691274327962849290229563009306260311531683221327533283381343534883542359570364937023756380938633917397140244078413280418642394293434744014455450945634617467190472547804834488849424996505051055159521310052685322537654315485554055945649570357581105812586759215976603160856140619562496304120635964146468652365786633668867426797685213069076962701770727127718272377292734774021407457751275677622767777327787784378987953150800880638118817482298284833983948450850516085608616867187268781883788928947900390581709113916992249279933593909446950195569612180966797239778983498899944100001005510111101661901022210277103331038810444104991055510610106661072120010777108321088810943109991105411110111651122111276
CH4 TEMPERATURE PAGE 1/2 2/2
Détail d'une zone :
Vis sans fin
Circulation de leau de refroidissement
Thermocouple J
Collier chauffant
Réducteur
Trémie
Moteur
Filière
Déplacement matière
Zone 1
Fourreau
Zone 2
Vis sans fin
