Mesure de température à haute vitesse - Temps de réponse rapide
Le temps de réponse rapide permet la mesure de température par technologie ultrasonore, fournissant des lectures précises en millisecondes. La méthode non intrusive élimine le contact avec le milieu mesuré. Elle convient aux environnements difficiles incluant températures extrêmes et substances corrosives.
Mesure de la température par ultrasons
En sensorique, la mesure de la température du fluide ou du gaz de travail est essentielle pour comprendre et contrôler tout processus. Sur le marché, de nombreux types de capteurs de température sont disponibles et utilisés.
Les types les plus courants sont les capteurs de température de type NTC et les capteurs de température de type PT. Cependant, outre la mesure directe de la température à l’aide d’une sonde de température, il existe également d’autres méthodes pour mesurer la température d’un fluide ou d’un gaz.
En débitmétrie ultrasonique, la vitesse du son est un sous-produit mesuré de la mesure. La vitesse du son dans tout fluide varie avec la température.
Comment déterminer la température directement à partir de la vitesse du son ?
Sur la base de la vitesse du son spécifique mesurée par le capteur de débit ultrasonique et des propriétés du liquide circulant dans le capteur, une table de corrélation (look-up table) peut être établie.
Par exemple, l’eau ou les liquides à base d’eau présentent une anomalie spécifique liée au module volumique, qui augmente à basse température (le fluide devient moins compressible), mais commence à diminuer au-dessus de 60 °C (le fluide devient plus compressible).
En pratique, cela signifie que la vitesse du son atteint un maximum vers 70 °C, puis diminue malgré une augmentation ou une diminution supplémentaire de la température. Cela rend la détermination de la température très difficile pour les applications couvrant une large plage de fonctionnement (par exemple 0–100 °C).
Afin de surmonter les défis liés au comportement particulier de l’eau, un capteur de température de secours, tel qu’un PT1000, est utilisé pour corriger toute ambiguïté de mesure.
Pour la plupart des autres liquides courants (antigels, carburants, huiles), la relation entre la température et la vitesse du son est relativement linéaire. La corrélation reste ainsi valable sur une plage de température beaucoup plus large et permet, dans certains cas, de supprimer complètement l’élément physique de mesure de la température du débitmètre.
Étant donné que la vitesse du son varie instantanément avec la fréquence de mesure du débitmètre, cette méthode figure parmi les techniques de mesure de température les plus rapides du marché, avec des temps de réponse de l’ordre de la microseconde. Cet avantage est essentiel pour les processus ultra-rapides nécessitant des réactions et des régulations thermiques immédiates.
