JUMO Platinum-Chip Sensor Guide d'installation

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Instructions d’utilisation pour les
éléments sensibles platine (chip)
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Introduction
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Les éléments sensibles platine, couche
mince (chip) se composent chez JUMO, principalement d’un support céramique sur
lequel est déposé une couche de platine
structurée. Une couche de verre isole cette
couche de platine et protège l’élément sensible des influences extérieures.
Les matériaux utilisés ainsi que la technique
de fabrication déterminent le fonctionnement
et la stabilité à long terme de l’élément sensible. Les températures et la précision de
mesure dépendent de la structure.
JUMO a une longue expérience quant à la
fabrication et l’utilisation d’éléments sensibles platine, couche mince, ce qui a permis
de rassembler les instructions suivantes ; celles-ci peuvent être considérées comme des
recommandations.
2
Résistance mécanique
des fils
2.1 Série PCA
Les fils de raccordement des éléments sensibles peuvent supporter une traction jusqu’à
la force maximale indiquée, sans que le
fonctionnement soit altéré. Une charge
latérale sur les fils de raccordement doit
absolument être évitée. Traction horizontale
maximale admissible à un seul fil de raccordement, voir tableau.
Techniques de
raccordement
Les fils de raccordement des éléments sensibles peuvent en principe être réalisés au
moyen de toutes les techniques usuelles :
soudure à l’étain, brasage fort, sertissage
crimp, soudage par résistance et soudage
par laser.
Certains essais de soudage sont de ce fait
recommandés pour optimiser les résultats.
Il faut veiller au moment du soudage ou du
brasage, que le scellement des fils de raccordement ne s’échauffe pas ponctuellement.
Des tensions ou des fissures peuvent se produire suite à la dilatation thermique des
matériaux et occasionner par la suite des
dommages. Il ne faut pas que la température
d’utilisation max. des éléments sensibles soit
dépassée. Nous vous recommandons de dissiper, à l’aide d’un outil, la chaleur qui se
situe au niveau des fils.
De plus, il faut tenir compte que la valeur
nominale se rapporte à la longueur des fils de
raccordement, en exécution standard. C’est
pourquoi le point de mesure se situe toujours
à 2mm de l’extrémité des fils. Toute modification de la longueur du fil peut occasionner
d’importantes variations de résistance. Il ce
peut que la classe de tolérance indiquée ne
puisse être respectée.
4
Montage
4.1 Manipulation
Force de
traction
par fil
„L“
Fil d’argent
5N
„S“
Fil sous gaine Pt-Ni
10N
„M“
Fil sous gaine Pt-Ni
10N
„H“
Fil Pd
6N
4.2 Encapsuler, revêtir et coller
„E“
Fil Ni
6N
Il faut impérativement éviter que se créées
des tensions mécaniques entre l’élément
sensible et la masse de scellement au cours
de la mise en oeuvre des éléments sensibles
platine, forme chip ; ces tensions peuvent se
produire du fait des différents coefficients de
dilatation des matériaux utilisés. Les masses
de scellement sont recommandées car elles
restent souples après réticulation. Des variations de signal ou cas extrême, une panne
totale de l’élément sensible ne peut pas être
totalement exclus hors respect de ces
paramètres. C’est pourquoi, masses de scellement et colle devraient être testées par
l’utilisateur avant d’être utilisées en série.
Nous recommandons, des variations de température exclusivement dans la plage prévue
par la définition de construction du chip. Il
faut veiller, à ce que les masses de scellement ou que les revêtements soient électriquement isolés et chimiquement neutre par
rapport à l’élément sensible (support céramique en [Al2O3] et divers verres). Durant le
séchage, il ne faut pas que la température
supérieure soit dépassée. Il faut également
veiller à ce qu’il y ait suffisamment d’espace
lorsque l’on insère l’élément sensible dans la
gaine de protection. Si l’élément sensible se
2.2 Série PCKL
Les éléments sensibles possèdent des fils
soudés et particulièrement rigides. Il faut
absolument veiller, lors de la mise en oeuvre,
à ce qu’il n’y ait pas de traction latérale sur
les jonctions. La force de traction horizontale
est de 10N max. par fil. Les fils ne doivent
pas être pliés.
2009-07-07/00411241
4.3 Fixation sur des surfaces
Différentes colles (CMS) ou différents rubans
adhésifs double-face permettent de fixer les
éléments sensibles platine, couche mince
(chip) sur des surfaces lisses. Les procédés
de vieillissement usuels par rayonnement UV
et/ou par la chaleur ne représentent pas une
véritable contrainte pour les éléments sensibles platine, couche mince (chip). Les remarques faites dans le point 4.2 sont également
valables.
4.4 Utilisation non protégée
Les masses de scellement utilisées ainsi que
les fils de raccordement des élément sensible peuvent être endommagés lorsqu’ils sont
utilisés dans une atmosphère corrosive, particulièrement lorsqu’ils sont dans un environnement humide. C’est pourquoi, les éléments
sensibles platine, couche mince (chip) ne
doivent pas être utilisés sans protection dans
un tel environnement.
Pour une utilisation dans le domaine de la climatisation, nous vous conseillons d’utiliser
notre „série M“ ou des éléments sensibles
recouverts d’un vernis de protection.
5
Capteur Raccordement
Si les fils de raccordement doivent être pliés,
il faut s’assurer que le point de flexion ne se
situe pas directement à la jonction du scellement du fil de raccordement. De plus, la contrainte mécanique doit être arrêtée à l’aide
d’un outil avant ce point. Il faut également
éviter qu’il y ait des forces permanentes sur
le fil de raccordement ou des rayons de courbure restreints car non seulement la résistance augmente (affichage supérieur
systématique de la température), mais le fil
peut casser en cas de variation de la température.
bloque ou est en tension, il peut éventuellement être endommagé.
Il faudrait, lors de la manipulation des éléments sensibles, utiliser des outillages
appropriés pour conserver la souplesse du
montage. Les pinces métalliques ainsi que
des dispositifs de serrage grossiers pourraient endommager l’élément sensible.
Propriétés thermiques
5.1 Temps de réponse
Les temps de réponse des éléments sensibles platine, couche mince (chip) sont calculés en laboratoire JUMO dans de l’eau en
mouvement : v = 0,4m/s et sont en moyenne
de : t0,5 = 0,2s et t0,9 = 0,4s.
Lorsque l’on insère l’élément sensible dans
une gaine de protection, les temps de
réponse de l’élément sensible s’allongent par
rapport à la nature et à la masse des matériaux utilisés. Il faudra donc veiller à un bon
transfert thermique entre l’élément sensible
et la gaine de protection. Les pâtes thermoconductrices et la poudre d’oxyde d’aluminium sont particulièrement bien adaptées.
5.2 Auto-échauffement
Pour mesurer la valeur électrique de la résistance, l’élément sensible correspondant
doit être traversé par un courant. Celui-ci
provoque, par rapport aux influences
extérieures, un autoéchauffement plus ou
moins important de l’élément sensible.
L’importance de l’erreur d’autoéchauffement
dépend de la puissance P = R x I2 de la
quantité de chaleur dissipée, de la masse
thermique de l’élément sensible et de sa surface. Les caractéristiques spécifiques sont
réunies au niveau du coefficient „E“ de sorte
que l’erreur d’autoéchauffement soit égale à
E = ∆t /(R x l2) .
Les coefficients d’autoéchauffement des éléments sensibles platine, couche mince (chip)
ont été déterminés dans l’air v = 2m/s et
dans de l’eau en mouvement v = 0,2m/s. Les
coefficients sont en moyenne pour l’air de
0,2K/mW et pour l’eau de 0,02K/mW.
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Vous trouverez des précisions concernant les
points 5.1 et 5.2 dans les fiches techniques
correspendantes !
5.3 Courant de mesure
Afin d’éviter des effets d’auto-échauffement
et des dégâts éventuels au niveau de l’élément sensible, nous vous recommandons les
courants max. suivants :
≤ 1,0mA pour élément sensibles Pt 100,
≤ 0,7mA pour élément sensibles Pt 500 et
≤ 0,1mA pour élément sensibles Pt 1000.
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Nettoyage
Les éléments sensibles JUMO sont nettoyés
en usine. Si toutefois, un nettoyage supplémentaire s’avérait nécessaire, vous pouvez
utiliser un détergent doux, comme l’éthanol
par ex. Un nettoyage rapide aux ultrasons est
également possible.
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Stockage
Les éléments sensibles JUMO sous conditionnement CMS, pourront être stockés durant
plusieurs mois dans un environnement normal. Atmosphères aggressives ou milieux
corrosifs, ainsi qu’un fort taux d’humidité de
l’air sont proscrits.
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Qualité
Les données caractéristiques des éléments
sensibles de JUMO sont testés à 100%
durant la fabrication avec une incertitude de
30mK (95% d’intervalle de confiance) des
classes de tolérance, suivant EN 60 751.
La résistance mécanique des fils de raccordement ainsi que les respect des tolérances
dimensionnelles sont compris dans le
procédé de contrôle. Tous les éléments sensibles (standard) sont nettoyés et conditionnés individuellement par classe de
tolérance puis stockés pour le transport. Une
qualité supérieur, de bonnes informations et
une livraison rapide sont quelques uns des
avantages qui incitent à utiliser des éléments
sensibles JUMO.
2009-07-07/00411241
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