Thermocouple de gaz d'échappement

Types de thermocouples pour gaz d'échappement

Le thermocouple pour gaz d'échappement est un type de thermocouple spécialement conçu pour mesurer la température des gaz d'échappement. Généralement, il se compose de deux fils métalliques différents joints à une extrémité pour former une jonction thermoélectrique qui mesure la température des gaz d'échappement. La température mesurée est ensuite convertie et lue à l'aide d'un voltmètre. Divers types de thermocouples pour gaz d'échappement sont disponibles, chacun avec des caractéristiques et des capacités uniques. Ils comprennent ce qui suit ;

• Thermocouple de type K : Les thermocouples de type K sont parmi les thermocouples pour gaz d'échappement les plus courants. Ils sont généralement fabriqués à partir de deux alliages différents - Chromel et constantan. Les thermocouples de type K peuvent mesurer des températures comprises entre -200 et 1 260 degrés Celsius (-328 et 2 300 degrés Fahrenheit). Dans la plupart des cas, ils sont utilisés pour mesurer les températures des gaz d'échappement dans des applications impliquant les industries pétrochimiques et de production d'électricité.
• Thermocouple de type E : Tout comme le type K, le thermocouple de type E mesure également la température des gaz d'échappement. Cependant, la plage de température est différente de celle du type K. Le type E peut mesurer des températures comprises entre -200 et 900 degrés Celsius (-328 et 1 650 degrés Fahrenheit). Le thermocouple est en nickel-constantan et présente une tension de sortie plus élevée que le type K.
• Thermocouple de type J : Le thermocouple de type J se compose de deux fils métalliques différents, le fer et le constantan. Il peut mesurer des températures comprises entre 0 et 750 degrés Celsius (32 et 1 380 degrés Fahrenheit). Cependant, le type J n'est pas recommandé pour une utilisation dans des applications industrielles car il est connu pour s'oxyder rapidement lorsqu'il est exposé à des températures élevées.
• Thermocouple de type T : Les thermocouples de type T sont en cuivre et en constantan. Ils sont parfaits pour mesurer les basses températures et peuvent mesurer de -200 à 350 degrés Celsius (-328 à 662 degrés Fahrenheit). En raison de leur résistance à la corrosion, les thermocouples de type T sont souvent utilisés dans les industries pharmaceutiques et agroalimentaires.
• Thermocouple de type N : Le thermocouple de type N est conçu pour mesurer les gaz d'échappement à haute température. Grâce à sa résistance à l'oxydation, ce thermocouple peut durer plus longtemps que les autres. Il se compose d'une paire de fils en nickel, molybdène et platine. Dans des conditions standard, les thermocouples de type N peuvent mesurer des températures comprises entre 0 et 1 300 degrés Celsius (32 et 2 372 degrés Fahrenheit).
• Thermocouple de type S : Les thermocouples de type S sont souvent appelés thermocouples en métal noble. Ils sont en platine et en rhodium et sont utilisés pour mesurer des températures extrêmement élevées. Le type S peut tolérer des environnements à haute pression, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans les applications de gaz et de vapeur pour le secteur énergétique.

Fonctionnement et caractéristiques du thermocouple pour gaz d'échappement

Un thermocouple pour gaz d'échappement est un élément important du système d'échappement d'un moteur diesel. Il permet de surveiller la température des gaz d'échappement lorsqu'ils quittent le moteur après la combustion. La principale mission d'un TC pour gaz d'échappement est la sécurité et l'efficacité. Si un moteur fonctionne à une température trop élevée ou trop basse, cela pourrait endommager gravement des pièces telles que le turbocompresseur et la culasse.

Selon le type de thermocouple, les thermocouples de type K offrent de nombreux avantages et sont largement utilisés dans les véhicules commerciaux. Ils sont plus robustes, plus précis et ont un temps de réponse plus rapide. De plus, ils sont moins chers et faciles à remplacer ou à rétrofiter si nécessaire.

Le type de matériau utilisé pour fabriquer la sonde dépendra de l'application et de l'environnement. Un moteur diesel fonctionnera à des températures plus élevées qu'un moteur à essence. Par conséquent, les sondes en Inconel peuvent être mieux adaptées en raison de leur résistance à la corrosion et à l'usure causées par les gaz d'échappement à haute température. La conception et le diamètre de la sonde varieront également en fonction des spécifications du fabricant.

En ce qui concerne l'installation, le placement du capteur EGT est essentiel pour le bon fonctionnement et la précision. Dans la plupart des moteurs diesel, le capteur EGT est installé aussi près que possible du turbocompresseur. Cela permet de garantir des lectures de température maximales. Dans certains cas, les préparateurs installent le thermocouple dans la jauge de pyromètre pour surveiller la température d'échappement en temps réel.

Les caractéristiques d'un thermocouple pour gaz d'échappement sont les suivantes :

• Plage de température : Les gaz d'échappement atteignent des températures très élevées, dépassant parfois 2 100 °F (1 100 °C). Les thermocouples EGT doivent supporter des températures élevées sans se décomposer ou endommager l'élément sensible.
• Temps de réponse : Les capteurs EGT doivent réagir rapidement aux variations de température des gaz d'échappement.
• Durabilité : Étant donné que les systèmes d'échappement fonctionnent dans des environnements difficiles, les thermocouples EGT doivent être durables. Ils doivent résister à la corrosion et à l'usure causées par les vibrations, les impacts et l'humidité.
• Précision : Les capteurs EGT doivent mesurer avec précision la température d'échappement. Cela est nécessaire pour un contrôle correct du moteur, une gestion du carburant et un calage de l'allumage.
• Installation facile : Les thermocouples EGT doivent être simples à installer sans outils ou équipements spéciaux. Dans certains cas, le capteur peut être remplacé sans démonter l'ensemble du système d'échappement.
• Grande variété : Les thermocouples EGT sont disponibles dans différentes longueurs ou diamètres de sonde, différents matériaux et différentes options de montage. Cela permettra aux constructeurs et aux préparateurs de moteurs de choisir la jauge EGT adaptée à leur application.

Scénarios

La mesure de la température des gaz d'échappement est importante pour tester l'efficacité de la combustion du moteur, car le meilleur thermocouple peut réagir rapidement. Les scénarios d'utilisation courants sont les suivants.

• Industrie automobile

  Dans les voitures, les thermocouples pour gaz d'échappement mesurent la température pour connaître la chaleur des gaz d'échappement. Le moteur ne doit pas être trop chaud, sinon cela pourrait causer des dommages. Dans les voitures écologiques qui consomment moins de carburant, la voiture ne doit pas devenir trop chaude, sinon elle ne fonctionnera pas correctement. Les informations provenant du test permettent à la voiture de fonctionner mieux, économiser du carburant et réduire les risques de panne. Dans les bus, cela permet de connaître la chaleur des gaz d'échappement, ce qui permet de réduire la pollution et de garantir un bon fonctionnement. Cela garantit que le moteur du bus n'est pas trop chaud, afin d'éviter les pannes. Dans les voitures plus sportives, il vérifie la chaleur du moteur pendant les conduites plus rapides et permet au moteur de fonctionner mieux en évitant qu'il ne soit trop chaud ou trop froid.

• Équipements industriels

  L'industrie automobile utilise couramment des thermocouples pour gaz d'échappement. D'autres industries les utilisent également pour mesurer la température des gaz d'échappement de leurs machines. Les centrales électriques qui utilisent des moteurs ou des turbines pour produire de l'électricité sont dotées de thermocouples pour gaz d'échappement afin de mesurer la chaleur des fumées provenant du moteur. Cela les aide à savoir si le moteur fonctionne correctement et empêche la centrale de tomber en panne.

• Sports mécaniques

  En course automobile et dans les voitures de sport, cela permet de mesurer la chaleur des gaz d'échappement après avoir atteint des vitesses très élevées. Les thermocouples permettent de savoir si le moteur est trop chaud ou non pendant la conduite à grande vitesse. L'utilisation du bon thermocouple permet d'éviter les problèmes de moteur.

Comment choisir un thermocouple pour gaz d'échappement

Les thermocouples pour gaz d'échappement sont utiles pour surveiller la température des gaz d'échappement produits par les fours industriels, les moteurs diesel et autres systèmes de combustion. Lors de l'achat de ces thermocouples en grande quantité, les acheteurs doivent tenir compte des éléments suivants pour s'assurer qu'ils choisissent le bon type pour leur application :

• Plage de température : Les acheteurs doivent connaître la plage de température dans leur système d'application. Cette information détermine le type de thermocouple qu'ils doivent choisir. Chaque type de thermocouple a une plage de température spécifique qu'il peut supporter sans se dégrader.
• Matériau du thermocouple pour gaz d'échappement : Le matériau du thermocouple pour gaz d'échappement peut grandement affecter ses performances et sa longévité. Les thermocouples avec des nœuds en Inconel sont plus durables que ceux avec des nœuds en acier inoxydable. En effet, l'Inconel peut supporter des températures extrêmes et des conditions plus difficiles sans se corroder.
• Temps de réponse : Les acheteurs doivent tenir compte du temps de réponse d'un thermocouple pour gaz d'échappement, car ce chiffre indique la vitesse à laquelle le thermocouple peut détecter les variations de température. Les thermocouples avec des puits de plus petit diamètre ou des fils exposés ont des temps de réponse plus rapides que leurs homologues. Les acheteurs doivent choisir un thermocouple dont le temps de réponse répond aux besoins de leur système d'application. Par exemple, les systèmes d'application avec des changements de température rapides exigent un thermocouple avec un temps de réponse rapide.
• Précision du thermocouple : Les acheteurs doivent connaître le niveau de précision requis dans leur système d'application. Ils peuvent se référer à la norme ASTM E230 pour obtenir des conseils. Le niveau de précision dépend du type de thermocouple. Par exemple, les thermocouples en métal de base (types de thermocouples T, N, E, J, K, X) ont un niveau de précision différent de celui des thermocouples en métal noble (types de thermocouples R, S, B, C).
• Type de montage : Les acheteurs doivent déterminer le type de montage adapté à leur application avant de passer une commande. Les thermocouples pour gaz d'échappement ont différents types de montage, tels que à bride, fileté et à thermocouple à encliquetage. Chaque type de montage convient à une application spécifique.
• Diamètre de la gaine : Le diamètre de la gaine affecte la capacité du thermocouple pour gaz d'échappement à détecter la température. Les thermocouples avec des diamètres de gaine plus importants mettent plus de temps à détecter les variations de température que ceux avec des diamètres plus petits. Les acheteurs doivent choisir un thermocouple dont le diamètre de gaine répond aux exigences de leur application.
• Normes de certification : Les acheteurs doivent rechercher des thermocouples pour gaz d'échappement qui répondent aux normes de certification spécifiées dans leur pays. Ces normes sont essentielles pour garantir la sécurité et la qualité du thermocouple. Certaines normes de certification courantes sont CE, UL et ISO.

Thermocouple pour gaz d'échappement Q&A

Q1 : Pourquoi est-il important d'installer correctement un thermocouple pour gaz d'échappement ?

A1 : L'installation correcte d'un thermocouple pour gaz d'échappement est essentielle à son bon fonctionnement et à sa longévité. S'il n'est pas installé correctement, il risque de tomber en panne ou de fournir des lectures inexactes, ce qui peut entraîner des conditions de fonctionnement dangereuses et des réparations coûteuses.

Q2 : Pourquoi est-il important d'entretenir un thermocouple pour gaz d'échappement ?

A2 : L'entretien régulier d'un thermocouple pour gaz d'échappement est essentiel pour garantir son bon fonctionnement et sa fiabilité. Tout comme n'importe quel autre équipement, s'il n'est pas entretenu régulièrement, il ne fonctionnera pas, ce qui entraînera la panne de l'ensemble du système.

Q3 : Quels sont les signes qu'un thermocouple doit être remplacé ?

A3 : De nombreux signes indiquent qu'un thermocouple doit être remplacé. Ils comprennent : l'impossibilité de fermer ou d'ouvrir les vannes, les dommages physiques, la perte de résistance et les lectures erratiques. Si un thermocouple présente des signes de dommages ou de panne, il doit être remplacé dès que possible.

Q4 : Un thermocouple peut-il être réparé ?

A4 : La plupart du temps, les thermocouples pour gaz d'échappement ne peuvent pas être réparés. En cas de dommages, la seule solution est de remplacer l'ensemble du dispositif. Toutefois, pour certains modèles, il est possible de les réparer. Consultez toujours les directives du fabricant pour savoir si le thermocouple pour gaz d'échappement peut être réparé ou remplacé.

Q5 : Comment choisir le bon thermocouple pour gaz d'échappement ?

A5 : Le choix du bon thermocouple pour gaz d'échappement peut être une tâche ardue, surtout avec le grand nombre d'options disponibles. Cependant, en tenant compte de quelques facteurs clés, le processus peut être beaucoup plus simple. Ces facteurs incluent la plage de température, le matériau de la sonde du thermocouple, le type de connecteur du thermocouple et une certification et une conformité précises.