les sondes de température dans les séchoirs©rences et...2) sonde électronique de températures...

Marc SavardChercheur en séchage du bois

21e Édition des Ateliers-Conférences sur le séchage du bois17 avril 2015

Observations lors d’audits de séchoirs

Les sondes de température

dans les séchoirs

© 2015 FPInnovations. Tous droits réservés. Reproduction et diffusion interdites. Les marques et les logos de FPInnovations sont des marques déposées de FPInnovations

Plan de la présentation

1) Les types de sondes de température dans les séchoirs

2) Résultats de vérifications effectuées lors d’audits de séchoirs

3) Les méthodes de vérification de la calibration

4) Conclusions

2


Les principaux types de sondes dans les séchoirs

1) Température sèche▫ Thermomètre à résistance de platine (RTD)

▫ Transistor

2) Humidité de l’air▫ Psychromètre à thermomètres sec et humide

▫ Sonde électronique de températures sèche et humide

▫ Résistance électrique d’un papier buvard

3


Les sondes de température sèche

1) Thermomètre à résistance de platine

4

� RTD = « Resistance Temperature Device »

� Basé sur le fait que la résistance électrique du platine varie selon la température

Copyright © Sechoir Mec


Les sondes de température sèche

2) Transistor

5

� Utilisées par les systèmes de contrôle européens▫ À courant constant , la mesure de la tension est linéaire en

fonction de la température

▫ Avantage d'être simple à fabriquer et à mettre en œuvre, peu coûteux et très linéaire

▫ Étendue de mesure correct pour les séchoirs à bois (-50 °C , 150 °C)


Les sondes d’humidité de l’air

1) Psychromètre à thermomètres sec et humide

6

� La température humide▫ Elle est définie comme la température de l’air obtenue à

l’aide d’un thermomètre dont la partie sensible est maintenue humide à l’aide d’une mèche de coton baignant dans l’eau le tout étant placé dans un courant d’air

Copyright © Secovac



1) Psychromètre à thermomètres sec et humide

7

� La différence de température entre le thermomètre sec et le thermomètre humide est fonction de l’humidité relative de l’air


2) Sonde électronique de températures sèche et humide

8

� Les sondes de marque VAISALA sont les plus utilisées dans les séchoirs

� Ne nécessite pas d’eau dans le séchoir

� Dispendieuses



3) Résistance électrique d’un papier buvard

9

� Utilisées par les systèmes de contrôle européens▫ Le papier buvard absorbe ou

libère de l’humidité en fonction de l’humidité de l’air

▫ La conductivité électrique du papier varie en fonction de son humidité

▫ Ne nécessite pas d’eau dans le séchoir







4) Conclusions

10

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� Audits standardisés (méthode simple et rapide)

1. Étanchéité du séchoir

2. Composantes mécaniques

3. Système de contrôle (vérification de la calibration)

4. Vitesse de l’air

5. Distribution de température

Audits des séchoirs


1) Exemple de vérification des sondes de température

12

Résultats des audits de séchoir

150

155

160

165

170

175

180

185

190

23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0

Température de l'air (ºF) .

Temps de séchage (heures)

Vérification de la calibration des bulbes secs

Séchoir # 1 Station 1

RTD 1 RTD 4

RTD 5 RTD 8



13


150

155

160

165

170

175

180

185

190

23.0 23.5 24.0 24.5 25.0 25.5 26.0



Vérification de la calibration des bulbes secs

Séchoir # 1 Station 1

Ts6 RTD 1

Ts12 RTD 4

Ts4 RTD 5

Ts10 RTD 8



14


190

195

200

205

210

215

220

19.0 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9 20.0


Temps (heures)

KILN # 2

B12

RTD #12


3) Exemple de vérification des bulbes humides

15


150

155

160

165

170

175

180

185

190

23.4 23.6 23.8 24.0 24.2 24.4 24.6 24.8 25.0 25.2 25.4

Température humide (ºF) .


Vérification de la calibration des bulbes humides

Séchoir # 1 Station B

TH11 Th12

BH17 BH18

TH Cons.


1) Thermomètre à résistance de platine

16

� PT100▫ PT = Platine (les plus linéaires, stables, répétitives et précises)

▫ 100 = Valeur de la résistance électrique en ohms à 0°C

Température Tolérance

Classe B

Tolérance

Classe A

0°C (32°F) ±0.3°C (±0.5°F) ±0.15°C (±0.3°F)

100°C (200°F) ±0.8°C (±1.4°F) ±0.35°C (±0.6°F)



0

5

10

15

20

25

30

<=-

10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

>=1

0

Fré

qu

en

ce

Écart de lecture (°F)

99 sondes RTD

Fréquence (nbre

sondes)

Séchage plus rapide(chauffe plus)

Séchage plus lent(chauffe moins)

� Les sondes de type RTD

17


64% 4%32%


Vérification de la calibration

1) Sondes de type RTD

18

a) Eau bouillante▫ Seule la partie sensible de la sonde est chauffée

Méthode de laboratoire, difficile à réaliser dans un séchoir!

Équipements nécessaires :

- Plaque chauffante

- Agitateur

- Thermomètre de référence



19

b) Eau chaude dans un contenant isolant▫ Seule la partie sensible de la sonde est chauffée

Équipements nécessaires :

- Bouteille isolante

- Thermomètre de référence (calibré) pour vérifier la température du liquide dans la bouteille




20

c) Four à sonde RTD▫ Seule la partie sensible de la sonde est chauffée




21

d) En opération avec un thermocouple▫ Permet de vérifier le câble et les jonctions

Vérifier que l’appareil a été calibré récemment!



0

2

4

6

8

10

12

14

16

<=-

10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

>=1

0

Fré

qu

en

ce


26 sondes transistors

Fréquence (nbre

sondes)

Séchage plus rapide(chauffe plus)

Séchage plus lent(chauffe moins)

� Les sondes de type à transistors

22


65% 8%27%


2) Sondes de type à transistor

23

a) En opération avec un thermocouple▫ Permet de vérifier le câble et les jonctions

▫ Le potentiomètre d’ajustement est difficile d’accès

Vérifier que l’appareil a été calibré récemment!



0

1

2

3

4

5

6

<=-

10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

>=1

0

Fré

qu

en

ce


20 sondes de type RTD

Fréquence (nbre

sondes)

Séchage plus lent(évacue moins)

Séchage plus rapide(évacue plus)

� Les thermomètres humides de type RTD avec mèche

24


60% 5%35%



1) Les thermomètres humides de type RTD avec mèche

25

a) Les mêmes méthodes que les sondes de température sèche peuvent être utilisées si on enlève le coton

b) En opération avec un thermomètre humide portatifo Permet de vérifier le câble et les jonctions

o Permet de vérifier l’eau et la mèche



1) Les thermomètres humides de type RTD avec mèche

26

b) En opération avec un thermomètre humide portatif


0

1

2

3

4

5

6

7

<=-

10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

>=1

0

Fré

qu

en

ce


20 sondes électroniques

Fréquence (nbre

sondes)



� Les thermomètres humides électroniques

27


75% 5%20%



2) Les thermomètres humides électroniques

28

a) En opération avec un thermomètre humide portatifo Permet de vérifier le câble et les jonctions

o Si les lectures sont non-acceptables, il faut envoyer la sonde au fournisseur pour calibration = dispendieux


0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

<=-

10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

>=1

0

Fré

qu

en

ce

Écart de lecture (% d'humidité d'équilibre)

27 sondes de type buvard

Fréquence (nbre

sondes)



� Résistance électrique d’un papier buvard

29


63% 33%4%


� Impact sur la température humide de la variation de l’humidité d’équilibre de 1%

30


T. Sèche

(°F)

T. Humide

(°F)

Dépression

(°F)

Humidité

d’équilibre

(%HE)

Variation de la

température humide en

fonction de l’humidité

d’équilibre

190 186 4 16.2 1°F / %HE

190 180 10 11.4 2°F / %HE

190 174 16 8.9 4°F / %HE

190 160 30 6.0 8°F / %HE

190 135 55 3.0 12°F / %HE



3) Les papiers buvards

31

a) À l’aide de résistances électriques connues qu’on applique entre les borneso Si les lectures sont non-acceptables, le technicien ajuste un

potentiomètre sur les cartes de lecture

b) En opération avec un thermomètre humide portatif






4) Conclusions

32


Conclusions

� En moyenne, une sonde sur trois dans les séchoirs à bois est hors spécification� Cela indique que le fréquence et/ou la méthode de

vérification et/ou de calibration est à reconsidérer chez plusieurs d’entre vous

� Les écarts de lecture ne sont pas distribués selon la loi normale. Deux hypothèses à considérer :

▫ Vieillissement des sondes, des câbles, des jonctions, etc.

▫ ou

▫ Il est plus difficile en opération de détecter :- Un RTD, une sonde de température à transistor ou un thermomètre

humide électronique qui sous-estime la température

- Un buvard qui surestime l’humidité d’équilibre

33

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