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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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