Mesure de température dans un four sous pression.

[invitecc24828e]

Bonjour à tous !

Je suis dans une situation délicate, je vous expliques :

J'ai un four de R&D dans lequel les conditions durant chaque manipulation sont plutôt extrêmes, environ 250 bar et entre 50 et 90°C (approximativement). Et ce four ne contient pas de résistance, il est chauffé par un gaz à l'intérieur qui a été préalablement chauffé dans un circuit double paroi à l'eau bouillante. Les parois de ce "four" qui n'est en fait autre qu'un cylindre d'épaisseur 5 cm est en acier galvanisé.

Le problème est le suivant : Je souhaites connaître la température à l'intérieur du four.

Cependant:

-Il m'est impossible d'utiliser un thermocouple avec fil puisque je ne peux pas le faire passer sans trouer le four et garantir l'étanchéité pour une pression de 250 bar...

-Les thermocouple sans fil avec émetteur ne résiste pas à ma connaissance à de tels pression.

-Une autre solution aurait été de calculer les transferts thermique car je connais la résistivité thermique de cet acier mais comment puis je trouver le flux thermique en ne connaissant qu'une température, je m'emmêle les pinceaux dans mes calcul .

Merci d'avance pour vos aides et bonne continuation.
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[invite6dffde4c]

Bonjour et bienvenu au forum.
Si le tube est assez grand pour supporter une surface de 50 cm de rayon, on pourrait isoler thermiquement cette surface et mesurer la température de la paroi au centre.
Si non, je ne vois qu’une « usine à gaz » : créer autour d’une zone isolée thermiquement un « anneau de garde » asservi en température à la température mesurée dans la zone centrale.
Au revoir.

[invitecc24828e]

Oui je comprend votre solution mais la mesure dois se faire durant la manip donc pendant que ma pression est présente.. Ce qui complique relativement la tâche.

[invite6dffde4c]

Oui je comprend votre solution mais la mesure dois se faire durant la manip donc pendant que ma pression est présente.. Ce qui complique relativement la tâche.

Re.
Non. Je pense que vous ne l'avez pas comprise.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitecc24828e]

Re. Je comprends pas bien ce que vous voulez dire par isolé la surface.. on ne peut pas modifier la paroi du four.

[invitecc24828e]

On ne peux pas faire sortir quelconque câble du four non plus. Compte tenu de la pression, rien ne peux être relié à l’extérieur donc impossible d'utiliser un capteur. A la limite quelque chose qui enregistre la température et que l'on peut récupérer à la fin de la manip

[RomVi]

Bonjour

Est-ce qu'il y a un hublot sur ce four ?

Il faudrait également préciser ce que tu entends par "température du four", car en réalité une mesure de température ne donne que la température de la sonde elle même, et le contenu, ou les aprois du four peuvent être à des températures très différentes.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Même à 250 bars , si l'on veut vraiment , on peut passer un passage étanche brasé pour un TC co-filé de diamètre 1 mm , voir 0.5 mm .

[ecolami]

Bonjour,
Un thermomètre infra rouge apporte la solution simplement. Un étalonnage est peut être nécessaire. Aucun contact avec la surface chaude.
Il pourra mesurer la température a différent endroits si ça présente de l'intérêt (homogénéité...profil de température...)

[invite01fb7c33]

on ne connait pas la précision exigée sur la mesure de température.
Un vulgaire thermomètre à ressort spirale que l'on lit à travers la vitre peu peut-être suffire.

[invite01fb7c33]

il y a aussi les thermomètres à ruban qui tiennent jusqu'à 290°. la pression ne devrait pas trop poser de problème.
http://www.labomat.eu/?page=CAT&sc=37

[RomVi]

on ne connait pas la précision exigée sur la mesure de température.
Un vulgaire thermomètre à ressort spirale que l'on lit à travers la vitre peu peut-être suffire.

L'auteur n'a pas encore répondu, donc je pense qu'il est un peu prématuré de parler de "vitre".
Et pour le thermomètre infrarouge il faut celui de Superman à vision rayons X...

[ecolami]

Les thermomètres a Infra-rouge permettent toutes sortes d'utilisations sans contact, leur mesure est presque instantanée, sans inertie. S'il y a une source chaude derrière une paroi moins chaude il mesurera la température chaude. C'est assez extraordinaire tout ce qu'on peut faire avec.

[invitecc24828e]

Merci INFINIMENT pour vos réponses si constructive !
Alors, le four est intégralement en acier zingué d'épaisseur 5 cm et ne possède aucun hublot ou autre vitre.
Pour la solution du passage étanche, je ne vais pas pouvoir la mettre en oeuvre tout simplement car mon supérieur ne veut pas de ça ..
Lorsque je parle de température, je parle de la température du fluide (le co2) au centre du four.

La thermographie infrarouge me paraît être une solution parfaite, mais je me demandais si elle supportait une telle épaisseur de paroi.

[RomVi]

Les thermomètres a Infra-rouge permettent toutes sortes d'utilisations sans contact, leur mesure est presque instantanée, sans inertie. S'il y a une source chaude derrière une paroi moins chaude il mesurera la température chaude. C'est assez extraordinaire tout ce qu'on peut faire avec.

Bien sur, mais ils ne mesurent pas l'intérieur du four, donc ici ça ne sert absolument à rien. Une simple sonde contact sera bien plus précise, et fera le même travail.

[RomVi]

Lorsque je parle de température, je parle de la température du fluide (le co2) au centre du four.

Donc du CO2 en phase critique ?

[invitecc24828e]

Oui, bien vu ! Il s'agit de CO2 en phase supercritique. Pour l'instant j'ai juste mis un thermocouple en contact avec la paroi extérieur.. en attendant une autre solution.

[ecolami]

Bien sur, mais ils ne mesurent pas l'intérieur du four, donc ici ça ne sert absolument à rien. Une simple sonde contact sera bien plus précise, et fera le même travail.

Avez vous déjà employé un thermomètre infra-rouge? Sans doute pas. Les infra rouges traversent les parois avant qu'elles aient atteint l'équilibre thermique.

[invite6dffde4c]

Avez vous déjà employé un thermomètre infra-rouge? Sans doute pas. Les infra rouges traversent les parois avant qu'elles aient atteint l'équilibre thermique.

Re.
Du n'importe quoi !
Les infrarouges ne traversent que certains diélectriques. Et encore ! Pas tous les diélectriques et pas tous les infrarouges.
A+

[invitecc24828e]

Et donc en l’occurrence, il ne traverserais donc pas une paroi d'acier zingué de 5 cm ?
Tout ceci me laisse perplexe ..

[invite01fb7c33]

L'infrarouge qui traverse les parois, c'est du n'importe quoi. Le problème de wispou reste par contre sans solution si la cuve n'est pas modifiée. La température de surface de la cuve associée à la connaissance de la température ambiante et à la résistance thermique de la cuve peut donner une vague idée de la température interne, mais bonjour le temps d'intégration et l'étalonnage de la méthode reste à imaginer.

[RomVi]

Oui, bien vu ! Il s'agit de CO2 en phase supercritique. Pour l'instant j'ai juste mis un thermocouple en contact avec la paroi extérieur.. en attendant une autre solution.

C'est une solution qui donnera déjà de bons résultats, car le CO2 en phase critique permet d'obtenir un coefficient d'échange superficiel important (environ 2 ordres de grandeurs plus haut que l'air à pression atmosphérique), donc la température de paroi extérieure sera très proche de celle qui règne à l'intérieur.

Tu peux continuer à utiliser ce thermocouple en plaçant un peu d'isolation par dessus (un carré d'isolant mince de 5x5cm scotché par dessus fera très bien l'affaire), ou utiliser une sonde de contact adaptée, il y a quelques exemples sur cette page : http://www.tcdirect.fr/Default.aspx?...artment_id=180

[invite01fb7c33]

Si le four est bien constitué d'une simple paroi de 5cm en acier (pas de double ou d'isolant quelconque), la réponse de RomVi est tout à fait pertinente.