Analyse theorique des erreurs liees aux transferts de chaleur parasites lors de la mesure d'une temperature de surface par contact

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1980-09, Vol.23 (9), p.1207-1217
• Main Authors: Cassagne, B., Kirsch, G., Bardon, J.P.
• Format: Article
• Language: fre
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(80)90051-4

Après avoir exposé brièvement les causes d'erreur liées aux transferts de chaleur parasites milieucapteur thermométrique-environnement, on présente tout d'abord un schéma théorique simple permettant d'évaluer ces erreurs en régime permanent. On présente ensuite les résultats de deux études théoriques évaluant ces erreurs en régime transitoire. Ces études mettent clairement en évidence l'influence des propriétés thermophysiques et géométriques du milieu et du capteur, ainsi que l'influence primordiale dans le cas de milieux conducteurs de la résistance thermique de contact capteur thermométrique-milieu sur l'erreur de mesure et sur le temps de réponse. Enfin, elles montrent clairement le domaine de validité en régime transitoire du schéma simple utilisé pour le calcul de l'erreur en régime permanent. Having briefly exposed the sources of errors which result from the stray heat transfers between the medium, the thermometric sensor and the environment, we present a simple theoretical scheme in order to evaluate these errors in the steady-state regime. Two theoretical studies are presented for the estimation of these errors in the transient regime. These studies show unambiguously the influence of the thermophysical and geometrical properties of the medium and the sensor. It is also shown that for conductive mediums the contact thermal resistance between the thermometric sensor and the medium has a major influence on the measurement error and the response time. Finally these studies allow us to define a validity field for the simple steady-state scheme in the case of the transient regime. Nachdem kurz die Fehlerquellen dargelegt wurden, die als Folge der streuenden Anteile des Wärmeübergangs zwischen dem Medium, dem thermometrischen Fühler und der Umgebung auftreten, zeigen wir zunächst ein einfaches theoretisches Verfahren, um diese Fehler im stationären Bereich zu berechnen. Danach werden zwei theoretische Studien zur Abschätzung dieser Fehler im instationären Fall erläutert. Diese Untersuchungen belegen unzweideutig den Einfluβ der thermophysikalischen und geometrischen Eigenschaften des Mediums und des Fühlers. Es wird auch gezeigt, daβ bei leitenden Medien der thermische Kontaktwiderstand zwischen dem thermometrischen Sensor und dem Medium einen bedeutenden Einfluβ auf den Meβfehler und die Reaktionszeit hat. Schlieβlich können wir aufgrund dieser Untersuchungen einen Gültigkeitsbereich des einfachen stationären Verfahrens für den instationären Fall defin