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Glossaire du profilage thermique

AMS2750

La norme AMS2750 a été créée pour fournir des spécifications cohérentes de contrôle de la température sur l´ensemble de la chaîne d´approvisionnement aéronautique. La norme couvre les exigences pyrométriques pour l´équipement de traitement thermique. Elle s´applique aux sondes de température, à l´instrumentation, à l´équipement de traitement thermique, aux tests d´exactitude des systèmes et aux études d´uniformité de la température. Ces spécifications permettent de s´assurer que les pièces ou les matières premières sont traitées conformément à la réglementation en vigueur.

Accumulateur Nimh

NiMH est l´acronyme de Nickel-Metal Hydride (Nickel-Hydrure métallique). Contrairement à d´autres accumulateurs, les accumulateurs NiMH ne contiennent pas de métaux lourds aux effets potentiellement toxiques. En outre, ils peuvent stocker jusqu´à 50 % d´énergie en plus que les batteries NiCad et ne souffrent pas de l´effet mémoire.

Barrière thermique

Produit conçu pour réduire le flux d´énergie thermique au minimum en général pour protéger des composants sensibles à la température de températures extrêmes.  Les barrières thermiques associent la plupart du temps des matériaux d´isolation et à changement de phase.

Batterie lithium-ion

Il s´agit d´un type de batterie secondaire ou rechargeable dans laquelle les ions de lithium se déplacent de l´anode vers la cathode au cours du déchargement et dans le sens inverse lors de sa recharge. Ces batteries disposent d´une capacité de fonctionnement limitée à températures élevées et sont destinées à des applications de moins de 55 °C.  Elles sont utilisées dans les équipements électroniques portables, tels que les téléphones et les ordinateurs.

Cadence de la ligne

Définit la vitesse à laquelle le produit ou le matériau traverse une étuve à convoyeur. Les unités de mesure varient en fonction du procédé.

Conductivité thermique

Elle se définit comme la quantité de chaleur, par unité de temps, circulant à travers une unité de surface d´un matériau ou d´une construction, provoquée par une différence de température entre les surfaces du corps. Elle s´exprime normalement en W/mK.  Les produits isolants affichent des valeurs très faibles de conductivité thermique.

Courbe de tolérance

Représentation graphique des limites acceptables que le profil thermique doit respecter.

Dissipateur thermique

Dispositif qui absorbe la chaleur tout en restant à une température constante. Il s´agit en général d´un système scellé conçu dans des matériaux à changement de phase solide-liquide.

Études d´uniformité de la température (TUS)

Une étude d´uniformité de la température est un test visant à déterminer la plage de température à différents endroits à l´intérieur du four dans des conditions normales de fonctionnement. Ce test permet de déterminer les variations de la température en relevant les températures de fonctionnement minimale et maximale, ainsi qu´une série de températures intermédiaires. L´emplacement des points de mesure définit la « zone de travail » du four.

Étuve à convoyeur

Étuve pourvue d´un mécanisme permettant de déplacer le produit ou le matériau dans l´étuve. Parmi les types les plus courants figurent les convoyeurs à bande grillagée, les étuves à rouleaux, les étuves rotatives et les étuves à longerons mobiles. Les étuves de brasage par surfusion et les étuves de cuisson de peinture font également partie de cette catégorie.

Étuve discontinue

Le produit est généralement statique tout au long du procédé ; le chargement et le déchargement ont lieu par la même porte.  La taille de ces étuves varie en fonction du produit traité, de la taille d´une table à celle d´une pièce.

Fichier de procédé

Terme utilisé dans le domaine du profilage thermique pour désigner un fichier contenant des informations relatives à l´étuve ou au four et au produit fabriqué, mais pas les données de température.  Il fournit un modèle à superposer aux données et associe l´emplacement dans le procédé aux températures mesurées.

Fil de rallonge pour thermocouple

Fil de thermocouple d´une qualité et d´un prix inférieurs utilisé pour raccorder le fil du thermocouple à l´instrument de mesure.  Il est utilisé dans des environnements soumis à des températures moins élevées, où la qualité moindre ne risque pas de dégrader l´exactitude du système.

Humidité relative

L´humidité relative (HR) est la mesure de la quantité de vapeur d´eau présente dans l´atmosphère par rapport à la quantité requise pour saturer cette atmosphère à la même température. Elle s´exprime en général en pourcentage.

Isolation

L´isolation est le processus permettant d´empêcher la propagation de la chaleur, du son ou de l´électricité. Ce terme désigne aussi la propriété des matériaux utilisés à cette fin.

Isolant microporeux

Les matériaux microporeux sont des isolants très efficaces. Les valeurs de conductivité thermique de ces produits sont inférieures à celle de l´air statique. Les isolants microporeux doivent ces performances à leur capacité à bloquer les trois modes de transfert thermique, à savoir la conduction, la convection et le rayonnement).

Létalité

Tel qu´utilisé dans le secteur agroalimentaire, ce terme désigne le calcul utilisé pour déterminer le nombre de fois que la population d´un micro-organisme cible a été réduite.  Le calcul F0 est couramment utilisé dans le cadre de procédés de stérilisation effectués à 121 °C

Maîtrise statistique des procédés (MSP)

Méthodologie normalisée permettant de mesurer la stabilité et la capabilité des procédés dans le secteur de la fabrication.  Des mesures du procédé ou du produit sont réalisées sur une période donnée au cours du processus de fabrication et tracés sur un graphique accompagné de limites de contrôle.  Cela fournit des indications numériques et graphiques de la capabilité du procédé.

Masse thermique

La masse thermique désigne la capacité d´un matériau à absorber et à stocker l´énergie thermique. Une grande quantité d´énergie thermique est nécessaire pour modifier la température de matériaux d´une masse volumique élevée, comme le béton, les briques et le carrelage. Par conséquent, on dit qu´ils ont une masse thermique élevée. Les matériaux légers, comme le bois, présentent une masse thermique faible.

Matériau à changement de phase (MCP)

À des températures supérieures à sa température de transition, le matériau à changement de phase commence à se ramollir et à s´écouler. Ce changement de phase requiert de l´énergie. Aussi le MCP absorbe-t-il de l´énergie thermique au cours du changement de phase induit par une augmentation de la température.

Pile au lithium

Il s´agit d´un type de batterie primaire ou non rechargeable dotée d´une densité énergétique très élevée.  Les piles au lithium se caractérisent par une autodécharge très faible et sont utilisées dans des appareils dont la durée de vie de la batterie se mesure en années.  Certaines piles au lithium peuvent être utilisées à des températures élevées et servent souvent à alimenter les enregistreurs de données thermiques.

Profil cible

Le profil thermique idéal pour un procédé et un produit donnés.  Il dépend des exigences métallurgiques dans le secteur du traitement thermique des métaux et du programme de cuisson fourni par le fabricant du revêtement dans le secteur des revêtements.

Profil thermique

Ensemble de points de données de température et de durée associé à la mesure de la température dans une étuve, un four ou un fourneau.  Des profils thermiques peuvent être réalisés à partir du produit traité ou de la température ambiante au cours du procédé.

Programme de cuisson

Le programme de cuisson spécifie la durée et les températures permettant d´achever la liaison chimique ou l´évaporation donnant naissance à une liaison renforcée et donc à un revêtement plus résistant.

Seebeck

L´effet Seebeck est un phénomène selon lequel une différence de température entre deux conducteurs électriques ou semi-conducteurs produit une différence de tension. La tension mesurée se compose de deux parties : la première générée à la jonction des conducteurs et l´autre le long de la partie du conducteur soumise à un gradient thermique.  C´est cet effet qui permet aux thermocouples de fonctionner et chaque type de thermocouples possède une courbe de tension et de température de Seebeck différente.

Soudure chaude

Point où se rejoignent les deux fils d´un thermocouple.  Il s´agit en général d´une soudure sans impuretés de petite taille afin de fournir un point de mesure.

Test d´exactitude du système (SAT)

Le test d´exactitude du système a pour vocation de surveiller et d´enregistrer des données à une température stable et de comparer les valeurs générées par le système de commande du four à un système de référence. L´objectif de ce test est de détecter et de quantifier tout écart d´exactitude de l´instrumentation du four et de s´assurer que les écarts ne dépassent pas les limites acceptables.

Thermocouple

Thermocouple en métaux usuels - Un thermocouple fabriqué dans des matériaux à bas coût, tels que le cuivre, le nickel et le fer.  Les thermocouples de type K, N, J et E sont des exemples de thermocouples en métaux usuels.

  • Thermocouple de type K -  Le thermocouple de type K est le thermocouple le plus répandu. Il se compose d´un conducteur en alumel et d´un autre en chromel.  Il s´utilise sur une plage de température de 0 °C à 1 370 °C.  De couleur verte selon CEI et jaune selon ANSI
  • Thermocouple de type N - Thermocouple composé de conducteurs en nicrosil et en nisil.  Il a été conçu pour résoudre le problème de dérive d´exactitude observée avec les thermocouples de type K exposés à des températures élevées pendant une durée prolongée.  Il est souvent utilisé dans l´industrie aéronautique dans le cadre d´études d´uniformité de la température. De couleur orange selon CEI et rose selon ANSI
  • Thermocouple de type J - Thermocouple largement répandu, composé de conducteurs en fer et en constantan, il offre une plage de température d´utilisation plus restreinte que celle des thermocouples de type K, mais un coût comparable.  Ils doivent être utilisés avec précaution en milieu oxydant, la patte en fer étant sensible à la corrosion. De couleur blanche selon CEI et noire selon ANSI
  • Thermocouple de type E - Thermocouple composé de conducteurs en chromel et en constantan.  Très stable, mais pas très répandu, car sa température maximale d´utilisation est inférieure à celle des thermocouples de type K et N. De couleur violette selon CEI et selon ANSI.
  • Thermocouple de type T - Thermocouple très stable offrant des mesures répétables, composé de conducteurs en cuivre et en constantan.  Généralement utilisé à des températures cryogéniques, il possède de nombreuses applications dans le secteur de la transformation agroalimentaire. De couleur bleue selon CEI et selon ANSI.

Thermocouple en métaux nobles - Ces thermocouples sont fabriqués à partir de métaux nobles, tels que le platine et le rhodium.  Les trois types les plus courants sont les thermocouples de type B, de type R et de type S.

  • Thermocouple de type R - Thermocouple composé de conducteurs en platine et en platine-rhodium.  La teneur en rhodium s´élève à 13 %.  Très stable, il est utilisé à de très hautes températures, souvent protégé par une gaine en céramique. Sa teneur élevée en rhodium fait de lui un thermocouple très onéreux.
  • Thermocouple de type S - Thermocouple composé de conducteurs en platine et en platine-rhodium.  La teneur en rhodium s´élève à 10%.  Très stable, il est utilisé à de très hautes températures, souvent protégé par une gaine en céramique. Il coûte un peu moins cher que les thermocouples de type R.
  • Thermocouple de type B - Thermocouple composé de conducteurs en platine-rhodium (30 %) et en platine-rhodium (6 %)..  Ce thermocouple est conçu pour une utilisation à très haute température. Il est très stable et est protégé par une gaine en céramique.

 

 

 

Traitement thermique

Le traitement thermique consiste à chauffer ou à refroidir un matériau à des températures extrêmes en général pour obtenir le résultat souhaité, comme son durcissement ou son ramollissement. Parmi les techniques de traitement thermique figurent le recuit, le durcissement superficiel, le renforcement par précipitation, la trempe, la normalisation et le refroidissement.

Transfert thermique par convection

Transfert thermique dû au déplacement de molécules au sein de fluides, tels que des gaz et des liquides. De nombreux procédés à basse température utilisent de l´air forcé pour accroître la convection et ainsi accélérer le transfert thermique