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Capteur de température cryogénique

Introduction à la mesure de température cryogénique

Il est essentiel de connaître la plage de température de l'application. Des plages de températures trop basses ou trop élevées peuvent endommager la majorité des capteurs. La sensibilité du capteur dépend aussi de la température et peut limiter une gamme utile de capteurs. On envisagera des capteurs différents pour des applications de températures différentes. Un capteur de température pour de l'hélium liquide avec une sensibilité très élevée et une bonne résolution ne peuvent pas exiger le même capteur que pour une application à température ambiante. L'instrumentation, à laquelle le capteur est relié, est très importante. Les plages et les résolutions des instruments peuvent être limitées en fonction de la plage de température.
capteurs de température cryogéniques

Selection de capteurs cryogéniques

Sensibilité du capteur de température cryogénique


La sensibilité du capteur de température mesure à quel point un signal de capteur se modifie lorsque la température évolue. Différents capteurs ont des sensibilités différentes à différentes températures. Les capteurs en platine ont une bonne sensibilité à des températures plus élevées, mais deviennent moins performants en dessous de 30 degrés Kelvin. La sensibilité des capteurs à diodes en silicone est meilleure entre 1,4 et 475 degrés Kelvin.

Conditions environnementales


Les facteurs environnementaux tels qu'un vide poussé, un champ magnétique, des produits chimiques corrosifs ou même une radiation peuvent limiter l'efficacité de certains capteurs. Les rencontres d'un champ magnétique sont très fréquentes. La dépendance du champ est un critère de sélection important pour les capteurs de température utilisés dans ces applications..

Précision des mesures


La précision du capteur et de l'instrument doivent toutes deux être prises en compte lors de l'examen de la précision du système. La précision des capteurs évoluera au fil du temps. Le cycle thermique provoque l'évolution des capteurs. Sélectionner un capteur adapté à une gamme de température spécifique est la meilleure solution. Étalonner un capteur et un instrument est une bonne pratique.

Quelle est la différence entre un câble thermocouple et un câble de rallonge de l'échelle de mesure?


Un câble thermocouple est un fil qui est utilisé pour fabriquer la partie de détection (la partie sonde) du thermocouple. Un câble de rallonge de l'échelle de mesure est utilisé uniquement pour parcourir la distance entre un signal de thermocouple à partir d'une sonde jusqu'à l'instrument qui lit le signal. Le câble de rallonge aura normalement une limite de température ambiante plus basse qu'elle peut supporter.

Emplacement du capteur


Si le capteur et l'environnement de l'application sont à la même température, alors l'emplacement du capteur devient moins problématique. Malheureusement, ce n'est pas le cas dans de nombreuses applications. Les gradients de température existent dans la plupart des applications. Placer le capteur près de l'échantillon permet d'éviter les fuites de chaleur entre le capteur et l'échantillon.

Types de cryogénie

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série CY7 Capteur de température cryogénique en silicium
Les capteurs de la série CY7 d'Omega représentent la première vraie technologie de capteur cryogénique introduite au cours de cette dernière décennie. Les capteurs comprennent des éléments de détection uniformes qui présentent une réaction précise, reproductible et invariable à la température sur une large plage. Ces éléments sont robustes et hermétiquement scellés, et sont spécifiquement conçus pour obtenir une réaction adaptée dans un environnement cryogénique. Il en résulte une famille de capteurs aux réponses thermiques si prévisibles, si étroitement groupées et si stables que ces capteurs sont fréquemment interchangeables.
série PT100 Capteurs à résistance de platine
Capteurs idéaux pour les températures situées entre 14 et 873 degrés K. Ces capteurs à résistances de platine de 100 ohms réagissent bien à des températures élevées et offrent un excellent degré de sensibilité.
série CYC320 Régulateurs de capteur de température cryogénique
La série de régulateurs de capteur de température cryogénique CYC321 offre une réponse simple et abordable aux besoins élémentaires de régulation des basses températures. Ils comprennent une entrée déroulante afin que la programmation puisse s'effectuer facilement depuis le clavier numérique frontal. Trois modèles sont disponibles : avec une diode en silicone, une résistance de platine ou une entrée de thermocouple. L'opérateur peut également entrer une courbe prédéfinie par l'utilisateur, pour un capteur personnalisé. Cette courbe peut comporter un maximum de 97 points plus les deux extrémités. Les valeurs de cette courbe sont entrées via l'interface standard RS-232.
CYD211, CYD218E et CYD218S Les moniteurs de capteur de température cryogénique
Le moniteur de température CYD211 fournit la précision, la résolution et les fonctionnalités de l'interface d'un moniteur de température de table dans un instrument compact et convivial. Avec des capteurs appropriés, le CYD211 mesure la température de 1,4 à 800 °K et dans des conditions difficiles de détection, y compris sous vide poussé et champs magnétiques. Parmi les fonctionnalités standard du CYD211, vous retrouvez des alarmes, des relais, une tension analogique configurable par l'utilisateur ou une sortie courant ainsi qu'une interface de série. Le CYD211 est un choix idéal pour le stockage/la surveillance du gaz liquéfié, le contrôle de la pompe cryogénique, le refroidisseur cryogénique, les applications de la science des matériaux, ainsi que pour les applications qui nécessitent une plus grande précision que celle permise par les thermocouples.
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