Les sondes de température RTD

Introduction

Que ce soit pour le brassage, l’ébullition ou même la fermentation, le contrôle de température (via une sonde) est essentiel! Cela nous permet de pouvoir reproduire plusieurs fois la même bière.

Afin de pouvoir contrôler le système de chauffe de nos cuves, il existe plusieurs possibilités:

  1. Prendre la température avec un thermomètre portable analogique/digital
  2. Lire la température avec un thermomètre intégré à la cuve (habituellement un écran analogique)
  3. Lire la température avec un thermomètre relié à un dispositif externe (habituellement numérique)

C’est sur le troisième point que je vous écrit (c’est celui que je préconise).

L’idée est d’intégrer à une cuve un appareil qui prend la température (une sonde) et que l’information soir affichée sur un second dispositif qui reçoit cette donnée.

Ca parait inutile, mais le fait de découpler ces deux fonctions amènent de nombreux avantages:

  • On peut remplacer aisément un des deux dispositifs si l’un d’entre eux tombe en panne. Même avantage si on désire upgrader l’un des deux éléments (installer une sonde plus longue par exemple)
  • L’appareil qui reçoit l’information de température peut aussi jouer le rôle de contrôler la chauffe de la cuve si celle-ci est chauffée électriquement (résistances chauffantes)
  • Possibilité d’installer une alarme sur l’appareil qui reçoit les informations par exemple en cas de dépassement de la température consigne

Ce type de montage nécessite donc deux composants: un RTD (resistance temperature control) et un dispositif qui affiche l’information (en général un PID). Nous allons nous concentrer sur la RTD. Sachez tout de même qu’il existe également une page d’infos sur les PID.

Le vif du sujet

Le RTD est une résistance électrique qui varie en fonction de la température qu’elle mesure. Je vais prendre un cas concret, celui du Pt100 (le plus utilisé).

sonde rtd

 

Sur sa datasheet (lien: pt100-datasheet), un tableau présence ces données:

tableau tp-100

On voit que pour la Pt100, à 0°Celsius, la valeur de sa résistance en Ohm est de 100 (d’ou son nom). Ensuite, tous les 1° supplémentaires on ajoute grosso-modo 0,4 Ohm.

Un test est possible avec sur une sonde Pt100 si vous êtes équipés d’un multimètre (ou OhmMètre). Vous pouvez mesurer la résistance en Ohm de la sonde et voir la valeur en Ohm changer si vous chauffez ou refroidissez  la sonde. Si cette valeur varie et qu’on lit sur le tableau qu’elle correspond à une température plus ou moins cohérente avec la température,  c’est que la sonde semble fonctionner correctement.

Questions – réponses

Comment s’assurer que la sonde de température est précise?

On peut en général corriger les imprécisions de la sonde sur le dispositif d’affichage (PID). Concrètement, on prend de l’eau bouillante (100°C à une pression atmosphérique normale ) ou un verre avec un peu d’eau avec des glaçons (0°C). On peut alors faire les ajustements pour coller de manière très précise à la réalité! Ca se fait via une vis ou un réglage dans les paramètres de son PID.

Pourquoi il y a parfois trois fils sur la sonde Pt100?

Vous l’avez peut-être remarqués, il y a trois fils sur l’illustration , mais on parle d’une résistance, donc il ne devrait n’y avoir que deux fils! C’est juste mais un des fils est doublé. C’est utile pour les sondes qui possèdent une grande longueur de câble. En effet, le câble possède lui-même une impédance (une valeur en Ohm) et celle-ci peut un peu fausser le calcul à partir du moment ou elle est importante. Du coup, le fait de doubler les câbles permet de calculer la valeur en Ohm des câbles et donc de les déduire à la mesure! En fait, le PID mesure les Ohm des fils doublés et il soustrait cette valeur à la valeur ajoutée. Cela permet d’avoir la valeur comme si il prenait la mesure juste au niveau du Pt100, même si il possède 100 mètres de câble!

Pour identifier les fils doublés, on peut normalement se fier au code couleur de la cosse. On peut tout aussi bien utiliser un multimètre (mode Ohmmètre). Si entre deux fils il y a une valeur proche de 0 Ohm (théoriquement 0 mais disons entre 0 et 10), c’est qu’il s’agit des deux fils doublés! On peut aussi déduire que si deux fils présentent plus de 100 Ohm de différence, c’est qu’on est en présence de deux fils différents (les deux fils qu’on mesure ne sont pas doublés).

C’est quoi le gros bidule avec le filetage?

Le bidule c’est une prise. Grâce à celle-ci, on peut déconnecter facilement la sonde de ses câbles si on veut bouger la marmite. Le filetage c’est celui qui passera à travers la paroi de la marmite. Il sera fixé avec un contre-écrou ainsi qu’avec des joins et des rondelles.

La longueur, ca compte vraiment?

Oui 🙂

Si on veut rester précis, il vaut mieux avoir un « doigt de gant » dans lequel on place la sonde. Ce doigt de gant doit idéalement avoir une longueur d’un peu moins du rayon de la cuve. Cela permettra de connaitre la température du contenu de la cuve et non de la paroi de la cuve! J’ai utilisé personnellement des doigts de gants un peu plus petit. Cela me permet de pouvoir manipuler le filtre au fond de ma cuve matière avec plus d’aisance.

 

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