Pourquoi on ne peut pas mesurer la température de l’air avec un fusil laser à infrarouge et une solution de rechange simple et efficace

​Tandis que le thermomètre laser à infrarouge constitue un outil extrêmement commun, il s’avère totalement inefficace pour mesurer la température de sortie d’un réchauffeur d’air. Pour en comprendre la raison, il faut d’abord comprendre le fonctionnement de cet outil. Un thermomètre laser à infrarouge mesure la température de surface d’un objet en mesurant l’énergie thermique émise par la cible. En connaissant la quantité d’énergie thermique déchargée et l’émissivité de la surface d’un objet, le dispositif peut déterminer la température d’un objet.

Lorsqu’on mesure la température de l’air à la sortie d’un réchauffeur, le plus grand problème avec cet outil est qu’il mesure les températures de surface. Puisque l’air chauffé est transparent, la mesure sera toujours celle de la température de surface d’une buse ou d’un composant du boîtier du réchauffeur et, souvent, il s’agira d’une surface extérieure. Ces éléments seront toujours plus froids que l’air chauffé, souvent par une marge beaucoup plus grande que ce à quoi l’utilisateur peut s’attendre. Pour mesurer avec précision la température de sortie d’un réchauffeur, il faut mesurer la température de l’air et le thermomètre laser à infrarouge n’est pas en mesure de le faire.

Le paragraphe ci-dessus couvre la raison la plus importante pour laquelle ces dispositifs sont inefficaces pour mesurer la température de l’air; on trouve ci-dessous quelques points brefs qui expliquent pourquoi la lecture peut ne pas représenter la véritable température de l’air :

• Mesurer la surface externe d’une buse, d’un conduit ou d’un réchauffeur – il est souvent difficile ou impossible de pointer le dispositif à infrarouge sur une surface interne en contact direct avec l’air chaud et, à titre de compromis, on pointe le dispositif sur la surface externe. Dans ce cas, la température de surface découle du transfert de chaleur par convection de l’air chaud à la surface intérieure, du transfert de chaleur par conduction à travers l’épaisseur de la buse, du conduit ou du réchauffeur et du transfert de chaleur par convection de l’air ambiant à la surface externe de l’objet. Il en résulte une température de surface bien en deçà de celle de l’air chaud.
• Incompatibilité de l’émissivité – comme on vient de le mentionner, le dispositif utilise l’énergie thermique déchargée et l’émissivité de la surface d’un objet pour déterminer la température. De nombreux dispositifs présument une valeur d’émissivité commune de 0,9. Cependant, en général, les surfaces réfléchissantes présentent des valeurs d’émissivité beaucoup plus basses. La plupart des composants à la sortie d’un réchauffeur d’air seront faits en acier inoxydable et seront au moins quelque peu réfléchissants. Par conséquent, leur émissivité sera plus basse que les valeurs d’utilisation générale, ce qui donnera une erreur de lecture même de la température de surface! Bien qu’il existe des outils plus perfectionnés sur lesquels on peut régler la valeur d’émissivité, l’utilisateur doit connaître la bonne valeur pour la surface qu’il mesure et même dans ce cas, il ne fait que mesurer une température de surface.
  
• Mesurer la surface interne de la buse, du conduit ou du réchauffeur – même lorsqu’on cible une surface interne avec le dispositif à infrarouge, cette température restera inférieure à la température de l’air réelle. Cette surface est chauffée par de l’air chaud, l’air chaud constitue l’élément le plus chaud. En général, l’air qui circule dans une buse, un conduit ou un réchauffeur est plus laminaire que turbulent et, d’habitude, il y a peu d’impact, ce qui donne une efficacité de transfert de chaleur moindre. Si la buse ou le conduit n’est pas bien isolé, la température ambiante du milieu environnant fera aussi baisser la température de cette surface interne.

Quoi utiliser à la place

​Pour mesurer la température de sortie d’un réchauffeur d’air avec efficacité, STANMECH recommande d’utiliser une sonde physique. Le dispositif le plus commun est un thermocouple de type K [1]; c’est ce que STANMECH utilise pour toutes les mesures de la température de l’air à son laboratoire et sur le terrain. Lorsqu’on utilise le thermocouple, on met le bout de la sonde directement sur le courant d’air chaud (de préférence d’une manière qui permet un bon impact de l’air contre le bout) et on le laisse ainsi jusqu’à ce que la mesure du lecteur soit stable. On s’assure que le bout de la sonde n’entre pas en contact avec les surfaces de la buse, du conduit ou du réchauffeur; il doit uniquement être en contact avec le débit d’air sortant. Cette méthode fournira une mesure précise de la température de sortie du réchauffeur.

Figure 1 : Thermomètre laser à infrarouge qui donne une mesure de 195 °C tandis que le thermocouple de type K donne la bonne mesure de la température de l’air, soit 626 °C, une différence de plus de 400 °C!

Vous avez un problème avec votre outil? Veuillez communiquer avec votre représentant technique de commerce.

​[1] Le thermocouple de type K ne constitue que le composant de la sonde; vous aurez également besoin d’un dispositif de lecture qui prend le signal du thermocouple pour l‘afficher sur un écran numérique.
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