Capteurs de température Pt100

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Différents modèles de thermomètres à résistance Pt100

La structure la plus courante d'un thermomètre à résistance Pt100 pour application industrielle comprend :

• Élément capteur Pt100
• Armature de protection ou douille de protection avec raccordement mécanique
• Câble de raccordement / tête de raccordement
• Transmetteur / affichage

Pt100 - Éléments capteurs

Selon l'application, on distingue 3 types de construction

• Capteurs à couche mince
• Résistances céramiques bobinées
• Résistances en verre bobinées

Capteurs à couche mince

Une couche de platine d'environ 1 mm d'épaisseur est déposée par évaporation sur une plaquette d'oxyde d'aluminium. À l'aide d'un rayon laser, la couche de platine est structurée en spirale et nivelée. Une couche de verre est ensuite appliquée pour protéger la couche de platine.
L'avantage décisif du capteur à couche mince Pt100 réside dans sa fabrication en série peu coûteuse et son temps de réponse rapide dû à sa faible masse.

• Plage de température : -50...+400 (600) °C
• Longueur : à partir de 2,5 mm

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Résistances céramiques Pt100 bobinées

Un fil de platine enroulé est introduit dans un tube en céramique. Pour améliorer le transfert thermique et fixer l'enroulement, le tube est rempli d'oxyde d'aluminium. Le tube en céramique est fermé à l'aide d'un bouchon en verre et les fils de raccordement sont fixés. Comme il n'y a pas de liaison entre la poudre d'oxyde d'aluminium et la spirale en platine, le fil Pt100 peut se dilater librement en cas de changement de température. Le fil n'est soumis qu'à une contrainte minime et ne présente donc aucune hystérésis entre la hausse et la baisse de température.

• Plage de température : -200...+800 °C
• Diamètre : 0,9...4,5 mm
• Longueur : 7...30 mm

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Résistances en verre Pt100 bobinées

Un fil de platine est enroulé autour d'une tige de verre et fondu dans celle-ci. Après ajustement de la résistance, un deuxième tube de protection en verre est enfilé et fondu avec la tige de verre. Le fil est entièrement entouré de verre. C'est pourquoi ces résistances en verre sont particulièrement résistantes aux vibrations. Avec leur tube en verre fondu, ces résistances en verre Pt100 sont également utilisées comme capteurs à réponse rapide directement dans des milieux agressifs.

• Plage de température : -200...+400 (550) °C
• Diamètre : 0,9...4,8 mm
• Longueur : 7...55 mm

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Montage du capteur de température Pt100 dans une gaine ou un tube de protection

Pour la plupart des applications industrielles, l'élément capteur proprement dit est intégré dans une gaine de protection ou un tube de protection. Cela permet de protéger l'élément capteur contre les dommages mécaniques ou les attaques chimiques. Afin d'obtenir une mesure optimale, certains éléments doivent être pris en compte lors du choix du tube de protection et de l'installation du capteur Pt100.

Le tube de protection doit avoir une conductivité thermique aussi élevée que possible (par exemple en métal) afin de garantir un transfert de chaleur optimal entre le milieu et l'élément capteur Pt100. Le tube de protection doit être chimiquement résistant au milieu et suffisamment résistant à la pression.
La mise en place de tubes de protection est recommandée dans les normes DIN ou souvent également dans les modèles spécifiques aux fabricants/clients
L'installation de l'élément capteur Pt100 s'effectue de différentes manières :

Inserts de mesure

Dans les installations industrielles, les éléments de gaine décrits précédemment sont utilisés comme inserts de mesure avec socle de raccordement électrique. Ceux-ci sont ensuite insérés dans les tubes de protection montés dans l'installation (voir DIN).
Cela permet de remplacer les capteurs défectueux même pendant le fonctionnement de l'installation. La longueur de l'insert de mesure doit être adaptée aux tubes de protection.

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