Metas Bundesamt für Metrologie und Akkre

Pyrométrie : Nouvelles perspectives par mesure de température sans contact

      (ots) - Bern-Wabern, 16 août 2005. Les pyromètres permettent de
mesurer la température de surface d'objets qui se déplacent
rapidement, qui sont sous tension ou pas accessibles pour d'autres
raisons. Le nouveau laboratoire de pyrométrie de l'Office fédéral de
métrologie et d'accréditation (METAS) permet l'étalonnage
d'instruments de mesure sans contact dans le domaine allant de -50
°C à 1000 °C.

    Les pyromètres mesurent, sans contact, la température de surface de liquides ou de corps solides. Cette technique de mesure est appliquée dans le contexte de l'entretien préventif (protection contre la surchauffe de moteurs et de paliers (photo 1) de même que de composants électriques et électroniques), de la surveillance de systèmes thermiques et du bâtiment (déperditions de chaleur et isolations thermiques).

Mesure de l'énergie de rayonnement

    La pyrométrie exploite le rayonnement électromagnétique émis par tout objet en fonction de sa température. Dans l'étendue de température de -50 °C à 1000 °C, les longueurs d'onde de ce rayonnement thermique se situent dans l'infrarouge (1 micromètre à 100 micromètres). Les détecteurs des pyromètres infrarouges captent surtout les longueurs d'onde comprises entre 8 micromètres et 14 micromètres.

Corps noir de qualité supérieure

    Le laboratoire de pyrométrie de METAS exploite quatre corps noirs construits selon le principe du tube caloduc (illustration 2, photo 3). Cette technique fournit une distribution de température particulièrement homogène dans la cavité. L'énergie électromagnétique émise est ainsi bien définie et les incertitudes de mesure réalisables sont en conséquence minimales. Cela permet à METAS d'étalonner des pyromètres infrarouges et des corps noirs avec une grande précision. Les quatre corps noirs de METAS sont :

• four caloduc à l'ammoniaque (NH3) pour les températures de -50 °C à 50 °C,

• four caloduc à l'eau (H2O) pour les températures de 50 °C à 270 °C,

• four caloduc au césium (Cs) pour les températures de 300 °C à 650 °C,

• four caloduc au sodium (Na) pour les températures de 600 °C à 1000 °C.

    La traçabilité des mesures pyrométriques à la base de thermométrie de METAS est assurée par des thermomètres étalon à résistance qui mesurent la température du corps noir par contact sur la surface arrière conique de la cavité (photo 4).

Encadré

Mesure de qualité supérieure avec traçabilité

    Pour évaluer, optimiser et reproduire les processus industriels, il faut connaître les paramètres qui déterminent la température et pouvoir la mesurer avec une précision suffisante. Dans l'étendue de -60 °C à 100 °C, l'humidité joue, elle aussi, un rôle important. Dans les laboratoires de thermométrie, de pyrométrie et d'hygrométrie de METAS des appareils de mesure de température et d'humidité sont étalonnés avec la précision requise et rattachés au Système international d'unités (SI).

    Une condition essentielle pour les laboratoires accrédités est la traçabilité de l'étalonnage de leurs instruments de référence. Ils peuvent alors effectuer, avec la précision requise, les étalonnages pour leurs clients. Lorsque ces laboratoires ne peuvent pas satisfaire aux besoins métrologiques de leurs clients, METAS étalonne aussi des thermomètres industriels à résistance de platine, des thermistors, des couples thermoélectriques et des thermomètres à mercure ainsi que des sondes d'humidité relative.

    Il faut de plus en plus souvent déterminer la température d'objets qui sont inaccessibles. On utilise, dans ces cas, des instruments de mesure de température sans contact (pyromètres) qui réagissent très rapidement aux changements de température et qui ne sont pas influencés par des échanges de chaleur.

    METAS dispose d'équipements de laboratoire de pointe et pratique la gestion de la qualité selon la norme internationale ISO/CEI 17025. Les commandes sont traitées conformément aux besoins des clients. Les particularités de ceux-ci sont systématiquement prises en considération. La vaste expérience de ses collaborateurs, la coopération mondiale avec d'autres instituts nationaux de métrologie et la participation à des comités internationaux assurent à METAS une grande compétence d'expertise et de conseil en mesure de température et d'humidité.

Légendes des photos et illustrations

1 : Image thermographique prise par une caméra thermique à optique infrarouge. (photo : www.transmetra.ch) 2 : Schéma d'un corps noir à tube caloduc. (illustration : METAS) 3 : Trois corps noir vus de face : les pyromètres à étalonner sont fixés sur une plaque de base qui peut être positionnée avec précision selon les trois axes de l'espace. (photo : METAS) 4 : Face arrière d'un corps noir équipé d'un thermomètre étalon à résistance. (photo : METAS)

Photos, illustrations et textes peuvent être téléchargés à partir de www.metas.ch/fr/medien.

    Informations complémentaires : Office fédéral de métrologie et d'accréditation (METAS), Dr Anton Steiner, chef des laboratoires thermométrie, pyrométrie et hygrométrie, Lindenweg 50, 3003 Bern- Wabern, tél. 031 32 33 371, anton.steiner@metas.ch, www.metas.ch.



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