| AUTEUR | DATE CRÉÉE | VERSION | NUMÉRO DE DOCUMENT |
|---|---|---|---|
| Dr. Gerard McGranaghan | 20 Novembre 2014 | V1.1 | CC11 - 00046 |
Introduction
Dans ce test, deux types différents de thermocouple ont été comparés pour évaluer la réponse au chauffage infrarouge. Les deux thermocouples étaient de type K et l’un était une gaine en céramique tandis que l’autre était en acier inoxydable.
Informations sur le thermocouple et disposition de test
Les thermocouples étaient tous deux de type K et fabriqués par TC UK, Uxbridge UK. Le thermocouple en acier inoxydable avait une longueur de 6mm ø et 210mm et était gainé d’acier inoxydable 321. L'autre thermocouple avait un diamètre de 6mm et une longueur de 165mm, mais le matériau de la gaine était de la porcelaine alumineuse.
Premièrement, les deux thermocouples ont été installés sous un élément FTE 650W. Un support a été fabriqué pour maintenir les deux éléments dans la même position d’essai afin de tenir compte de la différence de longueur 45mm entre les gaines en acier inoxydable et en porcelaine. Par conséquent, les pointes du thermocouple étaient situées dans des positions de test identiques, comme indiqué sur la figure 1.
Le temps de test était de 500 secondes.
Résultats
Les résultats sont présentés ci-dessous sur la figure 2. La réaction du thermocouple à gaine de céramique était beaucoup plus rapide que celle du thermocouple en acier inoxydable. Le thermocouple en céramique a atteint une température de 100 ° C en environ 51 secondes. Alors que le thermocouple en acier inoxydable a mis 242 secondes pour atteindre la même température. Le thermocouple en céramique a également atteint une température maximale d’environ 196 ° C en secondes 470, tandis que la température maximale atteinte par le thermocouple en acier inoxydable était d’environ 125 ° C.
Une deuxième expérience a été menée cette fois en utilisant de l’eau chaude comme source de chauffage. Par conséquent, la méthode de chauffage par thermocouple était la conduction / convection dans les deux thermocouples, contrairement à l'expérience précédente dans laquelle le transfert de chaleur était radiatif. Les résultats sont présentés ci-dessus sur la figure 3. Dans cette expérience, le thermocouple en acier inoxydable chauffait plus rapidement que le thermocouple en céramique. La température la plus élevée atteinte par le thermocouple en céramique était d'environ 75 ° C après 100 secondes.
Conclusions
En chauffage radiatif, le thermocouple à gaine de porcelaine ou de céramique chauffe plus rapidement que le thermocouple en acier inoxydable. Cela est probablement dû à la réflectivité de la gaine en acier inoxydable. La gaine en porcelaine aurait une émissivité plus élevée (généralement 0.9-0.95), ce qui permettrait une meilleure absorption de l'infrarouge, ce qui accélérerait le temps de réaction.
Il serait intéressant de répéter le même test avec une gaine en acier inoxydable non brillant pour évaluer l'effet de l'émissivité plus élevée de la gaine décolorée sur la sensibilité.
Inversement, dans un test de conductivité / convection effectué à basse température (eau chaude 75 ° C), la gaine en acier inoxydable présentait des temps de chauffage plus courts. Cela est probablement dû à la conductivité thermique supérieure de l'acier inoxydable (15 W / mK) par rapport à la porcelaine (1.5 W / mK).
