Thermomètres - Guide de choix - Installation

3 THERMOMETRES
Thermomètres - Guide de choix - Installation
3.1 Principe de fonctionnement
Les thermomètres mécaniques d’usage courant utilisent les propriétés des solides, gaz ou liquides dont les caractéristiques se modifient sous l’effet d’une variation de température.
3.1.1 Thermomètres bimétalliques
L’élément de mesure est constitué de deux alliages de coefficients thermiques différents, laminés l’un sur l’autre et de forme hélicoïdale. L’une
des extrémités est fixée au fond de la sonde et l’autre extrémité est reliée à l’aiguille. La variation de température provoque une déformation de
l’hélice qui entraîne l’aiguille sur un cadran.
Les thermomètres bimétalliques sont économiques, robustes et simples d’emploi, tout en couvrant une large gamme de température de -25°C à
500°C.
3.1.2 Thermomètre à dilatation de liquide ou de gaz
L’élément de mesure est constitué d’un tube spiralé relié à un réservoir situé dans la sonde par un capillaire. L’ensemble est rempli de liquide ou
de gaz puis fermé. Une variation de température provoque une variation de volume ou de pression du fluide qui déforme le tube spiralé et entraîne l’aiguille sur un cadran. Pour les mesures à distance la sonde est reliée au boîtier par un capillaire protégé de longueur variable.
Les thermomètres à dilatation de gaz ou de liquide sont notamment employés pour des mesures à distance avec capillaire. Ils possèdent une
bonne précision et une bonne fiabilité dans le temps.
3.1.3 Thermomètres verre
L’élément de mesure en verre est constitué d’un tube ou capillaire relié à un réservoir rempli d’un liquide thermométrique (alcool, mercure). Une
variation de température modifie le volume du liquide qui se déplace dans le capillaire.
Les thermomètres verre sont simples d’emploi. Ils possèdent une bonne précision et une bonne fiabilité.
3.2 Détermination d’un thermomètre à cadran
a- Type de sonde
. Mesure locale : sonde rigide
. Mesure à distance : sonde à capillaire
b- Technologie
. Bimétallique ou dilatation de gaz
. Si sonde à capillaire technologie dilatation de gaz
c- Caractéristiques
. Matériaux en fonction de l’application, boîtier : acier ou inox, sonde : laiton ou inox, fluides corrosifs : PTFE, Hastelloy...
. Etendue de mesure
. Boîtier : ∅, mode de fixation, capillaire si besoin
. Sonde : ∅, position si sonde rigide, longueur, type de raccord, longueur capillaire si le cas
. Doigt de gant : recommandé dans toutes les applications, choix fonction température, pression, vibrations...
Un guide de sélection permettant le choix de la série a été établi et se trouve au début du chapitre thermomètres.
3.2 Installation et précautions d’emploi
3.2.1 Installation
Le thermomètre doit être monté conformément aux règles de l’art en usage. L’instrument et le capillaire doivent être protégés des sources chaudes
ou froides. Les précautions doivent être prises afin de s’assurer que la sonde ne soit pas endommagée durant l’installation. Ne pas essayer de
courber la sonde. La sonde doit être totalement immergée dans le fluide à mesurer. Si un doigt de gant est utilisé, le délai de transfert thermique
est amélioré en remplissant le doigt de gant avec un matériau de transfert (par exemple, graisse, graphite). Lors de l’utilisation de la sonde dans
le doigt de gant, il est essentiel que la sonde ne soit pas forcée sur le fond. La sonde doit être insérée dans le doigt de gant jusqu’à environ 5 mm
du fond avant de visser l’écrou de serrage. Vérifier que la longueur du capillaire est adaptée à l’application. Ne jamais essayer d’étirer le capillaire, ce qui pourrait conduire à la rupture du système. Le capillaire doit être installé de manière sécurisée, fixé à une paroi ou à une surface solide.
Il ne doit pas être déformé ou tordu et doit avoir des rayons de courbure d’un minimum de 60 mm. Un soin particulier doit être apporté au point
où le capillaire pénètre dans la sonde. Le surplus de capillaire doit être enroulé librement entre le dernier point de fixation et la sonde. Le boîtier
doit être monté verticalement.
3.2.2 Vibrations
Le thermomètre doit être installé dans une zone sans vibrations.
3.2.3 Stockage
Les instruments doivent être stockés dans des conditions propres et sèches et il convient de s’assurer que la température ambiante soit comprise dans l’étendue de mesure de l’instrument. Ils doivent être protégés de tout choc éventuel.
3.2.4 Transport
Il convient d’emballer les instruments soigneusement afin d’éviter tout dommage durant le transport.
3.2.5 Maintenance
Le thermomètre ne demande pas de maintenance particulière, mais des vérifications périodiques (en fonction de l’application) doivent être effectuées afin de s’assurer que le thermomètre fonctionne correctement. Toute déviation de la lecture de température 2 fois supérieure à la tolérance doit donner lieu à investigation et à remplacement immédiat du thermomètre en cas de défaut. La maintenance, la vérification et le réétalonnage doivent être effectués par du personnel habilité et utilisant un équipement approprié.
Tout thermomètre supposé avoir subi des conditions anormales d’utilisation ne doit plus être utilisé.
3.2.6 Réparation, recalibration
La réparation et la recalibration doivent être réalisées par du personnel compétent qui dispose du matériel adéquat. Si le coût le justifie, le thermomètre doit être retourné au fabricant pour réparation.
246
: 33 (0)1 60 37 45 00
: 33 (0)1 64 80 45 18
e-mail : [email protected]
www.citec.fr
CAT.M-01/14-a
7 Indice de protection
Premier chiffre : Protection contre les éléments solides
AUCUNE PROTECTION
Seconde chiffre : Protection contre les liquides
OBJETS D’UNE TAILLE
SUPÉRIEURE À 50mm
AUCUNE PROTECTION
CHUTES VERTICALES
DE GOUTTES D’EAU (condensation)
OBJETS D’UNE TAILLE
SUPÉRIEURE À 12mm
CHUTES DE GOUTTES D’EAU
JUSQU’À 15° DE LA VERTICALE
OBJETS D’UNE TAILLE
SUPÉRIEURE À 2,5mm
CHUTES DE GOUTTES D’EAU
JUSQU’À 60° DE LA VERTICALE
OBJETS D’UNE TAILLE
SUPÉRIEURE À 1,0mm
PROJECTIONS D’EAU DE
TOUTES DIRECTIONS
PROTÈGE CONTRE LA
POUSSIÈRE
(pas de dépôt nuisible)
Le degré de protection de l'enveloppe
d'un matériel électrique basse et
moyenne tension est défini par l'indice
de protection : IP suivi de deux chiffres.
Le premier chiffre est relatif à la protection contre les solides et le deuxième chiffre est relatif à la protection
contre les liquides, conformément au
tableau ci-contre.
JETS D’EAU PAR LANCE
TOUTES DIRECTIONS
PROJECTION D’EAU ASSIMILABLES
AUX PAQUETS DE MER
ÉTANCHE À
LA POUSSIÈRE
Exemple :
IP65 - équipement étanche à la poussière
et protégé contre les jets d’eau
EFFETS DE L’IMMERSION SOUS 1 M D’EAU
EFFETS DE L’IMMERSION PROLONGÉE
SUIVANT CONDITIONS SPÉCIFIÉES
8 Code de protection ATEX pour atmosphères explosibles
La règlementation ATEX est issue de deux directives européennes : 94/9/CE pour les équipements et 99/92/CE pour la sécurité du personnel. Conformément à la directive 99/92/CE les emplacements ATEX doivent être subdivisés en zone : 0, 1 ou 2 pour les gaz, 20, 21 ou 22 pour les poussières
Zone 0/20 : emplacement ou une atmosphère explosible est présente en permanence
Zone 1/21 : emplacement ou une atmosphère explosible est susceptible de se présenter occasionnellement en fonctionnement normal
Zone 2/22 : emplacement ou une atmosphère explosible n’est pas susceptible de se présenter en fonctionnement normal ou, si elle se présente néanmoins, elle
n’est que de courte durée.
Une fois ces zones caractérisées, la directive impose l’utilisation de matériels spécifiques dans ces zones afin d’écarter tout risque d’explosion.
La codification du matériel s’effectue selon le tableau suivant :
Groupe I
mines grisouteuses
Groupe II
industrie de surface
Classe 1
risque permanent, implantable en zone 0/20 ou moins
Catégorie de matériel
Classe 2
risque occasionnel, implantable en zone 1/21 ou moins
Classe 3
risque faible probabilité et courte période, implantable en zone 1/21 ou moins
G
atmosphère explosible formée par des gaz ou des vapeurs
Nature de l’atmosphère
D
atmosphère explosible formée par des poussières
Caractéristique de l’atmosphère Groupe IIA présence de propane, CH4, NH3, C3H8, C4H10, C6H6...
Groupe IIB présence d’éthylène (C2H4) ou d’oxyde d’éthylène
explosible pour le groupe II
par la nature des gaz
Groupe IIC présence d’hydrogène, sulfure de carbone, acétylène
T1
450°C
T2
300°C
Température maximale
T3
200°C
de surface générée
T4
135°C
par l’équipement
T5
100°C
T6
85°C
Mode de protection pour le matériel électrique en atmosphère gazeuse
d
enveloppe antidéflagrante
Eviter la propagation
de la flamme
q
remplissage
p
surpression
Eviter le contact entre l’atmosphère
et la source d’inflammation
o
immersion dans l’huile
e
sécurité augmentée
i
sécurité intrinsèque (ia : sécurité conservée même avec 2 défauts, ib : sécurité conservée même avec 1 défaut)
Supprimer les sources
d’inflammation
m
encapsulage
n
sans étincelle
Mode de protection pour le matériel non électrique (gaz et poussières)
fr
limitation ventilation (étouffement début de flamme)
d
enveloppe anti déflagrante
g
sécurité intégrée (définition de critères limites pour éviter les sources d’inflammation)
c
sécurité par construction (pas de source d’inflammation en régime normal)
b
contrôle de la source d’inflammation
p
pressurisation (protection par gaz protecteur)
k
immersion dans liquide
Etanchéité du matériel pour les poussières
Zone 20
IP6X
Zone 21
IP6X
IP6X
si poussières conductrices
Zone 22
IP5X
si poussières isolantes
Lieu d’utilisation
Exemple de marquage matériel électrique
Exemple de marquage matériel mécanique
II 2 G EEx d IIC T6
II 2 GD c
Caractéristique de l’atmosphère
Mode de protection
Nature de l’atmosphère
Catégorie de matériel
Lieu d’utilisation
Mode de protection
Nature de l’atmosphère
Catégorie de matériel
Lieu d’utilisation
Température maximale de surface
252
: 33 (0)1 60 37 45 00
: 33 (0)1 64 80 45 18
e-mail : [email protected]
www.citec.fr
CAT.M-01/14-a