Thermocouples d’haute température
Les thermocouples haute température, également appelés thermocouples exotiques, sont utilisés dans des applications où les thermocouples en métal de base ne peuvent pas être utilisés en raison de températures extrêmes allant jusqu’à 2300°C et d’environnements dangereux.
Résumé du produit
- Convient pour des températures allant jusqu’à 2300°C
- Convient pour le vide, les atmosphères inertes, oxydantes et réductrices
- Thermocouples de type transition disponibles pour réduire les coûts
- Grande variété d’options de terminaison disponibles
- Stabilité à long terme
- Divers tests supplémentaires disponibles pour valider l’intégrité
Pour les environnements dangereux jusqu'à 2300°C
Configuration des thermocouples exotiques
Ces thermocouples sont de construction robuste pour garantir une mesure stable et précise de la température. La partie la plus importante de la configuration est le choix de la conception, des fils du thermocouple et du matériau de la gaine. Cette combinaison garantit que le thermocouple peut résister à l’environnement dans lequel il est utilisé et détermine les coûts.
Fils de thermocouple
Les thermocouples haute température qui peuvent supporter les températures extrêmes de ces environnements sont généralement des thermocouples de type S, de type R, de type B, de type C ou de type D.
Alors que les thermocouples en platine ont leurs limites, les thermocouples exotiques tels que les types C et D sont spécifiquement conçus pour exceller dans des températures et des conditions qui dépassent les capacités du platine.
Évitez d’utiliser les fils de thermocouple de type C et de type D en présence de températures élevées combinées à de l’oxygène, de l’azote ou de l’hydrogène en raison du risque de fragilisation.
Matériau de la gaine
En fonction de l’environnement et de la plage de température, différents matériaux de gaine sont proposés pour ce type de thermocouple.
Pour la plage de température inférieure, l’Inconel 600 est une possibilité. Pour les températures moyennes, Pt10%Rh et Pt20%Rh sont des options. Pour les températures allant jusqu’à 2000-2200°C, le molybdène, le tantale ou le niobium 1% Zirc conviennent.
Thermocouples de transition
Lorsque des applications exotiques nécessitent de longs thermocouples avec des gaines coûteuses en métal noble ou en réfractaire, ARi peut fournir des thermocouples de transition sur mesure, ce qui permet de réaliser des économies substantielles.
Les thermocouples peuvent être fournis avec une gaine et des matériaux isolants appropriés pour les hautes températures de la « section chaude », suffisamment longtemps pour atteindre une zone plus froide dans le four ou le réacteur. À ce stade, une transition brasée peut être effectuée vers un thermocouple moins coûteux ou un matériau de compensation avec une gaine en Inconel 600 ou en acier inoxydable.
Thermocouples de type transitionnel
Les thermocouples haute température peuvent représenter un investissement considérable lorsqu’ils sont fabriqués à partir de matériaux coûteux tels que le platine et le rhodium. Ces matériaux sont indispensables pour obtenir des mesures précises et stables à des températures extrêmes, mais peuvent s’avérer onéreux, en particulier dans les applications nécessitant des éléments de détection longs ou des quantités importantes.
Les thermocouples de type transition offrent un compromis pratique entre performances et coût. En combinant des matériaux de haute qualité dans les zones critiques avec des matériaux plus économiques dans les autres sections, ils permettent une mesure fiable de la température pour les applications à haute température tout en réduisant les coûts de matériaux inutiles.
Avantages des thermocouples de type transition
- Réduction des coûts
En limitant l’utilisation de métaux nobles coûteux à la seule zone à haute température, les thermocouples de type transition permettent de réduire considérablement les coûts globaux des matériaux, en particulier pour les capteurs longs ou les volumes importants. - Résistance aux hautes températures
La section chaude peut être conçue avec des matériaux de gaine et d’isolation adaptés pour résister à des températures extrêmes et à des conditions de processus exigeantes. - Flexibilité de conception
Les thermocouples de type transition peuvent être adaptés à différentes exigences de processus en sélectionnant les matériaux appropriés pour chaque section.
Qu’est-ce qu’un thermocouple de type transitionnel ?
Dans les applications nécessitant des capteurs longs, il arrive souvent que seule une partie du thermocouple soit exposée aux températures les plus élevées. Le besoin en matériaux de gaine coûteux diminue donc à mesure que l’on s’éloigne de la zone chaude.
Un thermocouple de type transition se compose d’un seul type de fils de thermocouple combiné à deux types de matériaux de gaine. Ces matériaux de gaine sont sélectionnés en fonction des conditions de processus dans les différentes sections du capteur. Un adaptateur ou une transition est utilisé entre les deux pour assurer une connexion stable entre les différents matériaux de gaine.
Section chaude
La section chaude est la partie du thermocouple exposée aux températures les plus élevées. Elle est généralement fabriquée à partir de métaux nobles ou de matériaux réfractaires afin de garantir des mesures précises et fiables dans des conditions extrêmes. Ces matériaux sont essentiels pour la performance, mais sont nettement plus coûteux que les matériaux standard tels que l’Inconel 600.
Section froide
La section froide est la partie du thermocouple exposée aux températures les plus basses. À mesure que la distance par rapport à la section chaude augmente, la température diminue progressivement. Cela réduit le besoin de matériaux de gaine coûteux et permet d’utiliser à la place des alternatives plus économiques.
Exemple de fil de thermocouple disponibles
Exemple de rallonge en fibre de verre
Téléchargez la brochure thermocouple haute température
Dans cette brochure, vous trouverez des dessins techniques et des options de personnalisation du produit, incluant toutes les étapes de configuration d'un thermocouple. La brochure est en anglais.
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Utilisations industrielles des thermocouples à haute température
Les thermocouples à ultra-haute température trouvent de nombreuses applications industrielles, en particulier dans des environnements exigeants tels que les fours à vide à haute température, les atmosphères réductrices ou inertes.
Ces atmosphères présentent des défis uniques.
- Dans les atmosphères sous vide, le maintien de l’intégrité du thermocouple sans pression d’air est crucial.
- Les atmosphères réductrices, riches en hydrogène ou en monoxyde de carbone, exigent des matériaux qui résistent à la carburation.
- Les environnements oxydants nécessitent des thermocouples capables de résister à l’oxydation à haute température.
- Les atmosphères inertes, généralement remplies de gaz nobles, offrent une protection contre les réactions chimiques, mais nécessitent néanmoins une sélection minutieuse des matériaux de thermocouple pour une mesure précise de la température.
Découvrez les solutions de thermocouple optimales pour votre environnement spécifique, améliorant les performances et la sécurité dans les applications à haute température.
Les thermocouples à haute température sont des outils indispensables dans divers secteurs et industries tels que :
- Aérospatiale
- Traitement et équipement des semi-conducteurs
- Fours à vide
- Fours d’incinération
- Fabrication de verre et de céramique
- Traitement thermique (fours)
Dans certaines situations, les thermocouples doivent résister à une combinaison d’environnements. Nous sommes heureux de vous aider en vous donnant des conseils spécifiques pour votre processus et votre environnement uniques. Prenez contact avec nous.
Pourquoi choisir
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de Kamet ?
- Convient pour des températures allant jusqu’à 2300°C
- Convient pour le vide, les atmosphères inertes, oxydantes et réductrices.
- Grande variété d’options de terminaison disponibles
- Stabilité à long terme
- Divers tests supplémentaires sont disponibles pour valider l’intégrité. Tels que des essais non destructifs spéciaux conformes aux normes ARi Industries.
- Jonction à chaud robuste sur les types C et D grâce à une procédure brevetée d’enroulement du fil et de soudage.
- Combinaisons de matériaux et tailles personnalisées pour répondre aux applications exigeantes
- Thermocouples de type transition disponibles pour réduire les coûts.
Contactez-nous pour discuter de vos besoins spécifiques en matière de capteurs.
Les défis thermiques peuvent être complexes. Contactez nos ingénieurs dès aujourd’hui et ils vous aideront à trouver la meilleure configuration pour vos besoins.
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