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WO2013160612A1 - Correction d'une mesure de température d'une sonde de température de type à résistance thermométrique - Google Patents

Correction d'une mesure de température d'une sonde de température de type à résistance thermométrique Download PDF

Info

Publication number
WO2013160612A1
WO2013160612A1 PCT/FR2013/050906 FR2013050906W WO2013160612A1 WO 2013160612 A1 WO2013160612 A1 WO 2013160612A1 FR 2013050906 W FR2013050906 W FR 2013050906W WO 2013160612 A1 WO2013160612 A1 WO 2013160612A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
correction
sensitive
fluid
sensitive elements
Prior art date
Application number
PCT/FR2013/050906
Other languages
English (en)
Inventor
Maurice Georges Vernochet
Original Assignee
Snecma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Snecma filed Critical Snecma
Priority to GB1419452.6A priority Critical patent/GB2515960B/en
Priority to US14/391,812 priority patent/US9863797B2/en
Publication of WO2013160612A1 publication Critical patent/WO2013160612A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
    • G01F1/696—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters
    • G01F1/6965—Circuits therefor, e.g. constant-current flow meters comprising means to store calibration data for flow signal calculation or correction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
    • G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
    • G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
    • G01D3/0365—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves the undesired influence being measured using a separate sensor, which produces an influence related signal
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    • G01F1/69—Structural arrangements; Mounting of elements, e.g. in relation to fluid flow using a particular type of heating, cooling or sensing element of resistive type
    • G—PHYSICS
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    • G01F1/68—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using thermal effects
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    • G01F1/698—Feedback or rebalancing circuits, e.g. self heated constant temperature flowmeters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/20—Compensating for effects of temperature changes other than those to be measured, e.g. changes in ambient temperature
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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements

Definitions

  • the present invention relates to the field of aeronautics. More specifically, the invention relates to a temperature measurement method and a temperature measurement system.
  • Resistance Temperature Detector according to the English terminology have two electrically conductive sensitive elements on the same support, each of the sensitive elements being connected to a measurement path for measuring the resistance of said sensitive element.
  • FIGS. 1 and 2 illustrate a common example of such a temperature probe 1.
  • the temperature sensor 1 has two similar sensitive elements 3, 4 arranged on the same support 2.
  • Each sensitive element 3, 4 is supplied by a channel 6, 7 of the digital electronic control system at full authority of the motor 5 (or FADEC for Full-Authority Digital Engine Control according to the English terminology) by a current so that the voltage across said sensitive element 3, 4 can be measured, and the resistance of said sensitive element 3,4 calculated.
  • a first sensitive element 3 is thus connected to a first path 6 of the FADEC 5, and a second sensitive element 4 is connected to a second path 7 of the FADEC 5.
  • FIG. 1 thus represents two sensitive elements 3, 4 duals wound on a mandrel constituting the support 2.
  • the two sensitive elements 3, 4 are wound in parallel around the mandrel.
  • the two sensitive elements 3, 4 are platinum wires.
  • FIG. 2 shows a type of film probe, where the sensitive elements 3,4 are glued adjacent to the support 2.
  • the resistance of a sensitive element 3, 4, in particular metal, and in particular platinum, depends on the temperature of said sensitive element 3, 4.
  • the supply current creates a power dissipation by Joule effect generating a self-heating of the sensitive element 3,4 in which the current flows, causing a self-heating error on the temperature measurement.
  • the power dissipation dependent on the current I and the resistance R of the sensitive element, corresponding to RI 2 , the supply current is chosen low, generally less than 5 mA in order to limit these self-heating errors.
  • the self-heating error also depends on the mass flow rate of fluid, for example air, at the level of the sensitive element 3, 4, therefore of the temperature sensor 1.
  • 3 illustrates the influence of an air mass flow rate (abscissa in lbs / ft 2 ⁇ s, or in pounds per square foot per second) on the self-heating error (on the ordinate in ° C / mW, in degrees Celsius per milliwatt) expressed as a temperature error per milliwatt of Joule dissipated power.
  • FIG. 3 shows an average curve framed by a high curve 21 and a low curve 22, respectively reflecting the average and the high and low dispersions of the self-heating error as a function of the mass flow rate of air.
  • each sensitive element 3, 4 must be able to withstand, in case of failure, a current of 22 mA, without destruction and with a return to normal after disappearance of the fault.
  • a failure may notably come from the power supply unit of the FADEC computer or from a short-circuit resistance in the resistive power supply network of the probe.
  • the two sensitive elements 3, 4 being located on the same support, the self-heating of one of the sensitive elements 3, 4 is likely to be propagated by thermal conduction to the other sensitive element 3,4.
  • the parallel windings of the sensitive elements 3, 4 are very close, of the order of 60 ⁇ approximately.
  • the temperature of the other sensitive element 3,4, in which circulates a normal supply current, therefore increases, resulting in an error in measuring the temperature of the fluid.
  • the measurement of a sensing element 3,4 may be affected by the failure of the other sensing element 3,4.
  • the duality of sensitive elements 3, 4 is precisely to ensure the availability of a reliable temperature measurement even in case of malfunction on a channel 6, 7 or a sensitive element 3,4.
  • Xn25 being the speed of the high pressure rotor of said compressor, in revolutions per minute.
  • FIG. 4 shows, for example, a probe 30 comprising two mandrels 31, 32, a sensitive element 33, 34 being wound on each of the mandrels 31, 32.
  • the sensitive elements 33, 34 are thus dissociated, their spacing being sufficient for a self-heating error at a sensitive element 33, 34 does not cause, by thermal conduction, a recovery error at the other sensitive element 33, 34.
  • the present invention thus aims to propose a system for compensating for errors affecting the temperature measurement of a sensitive element of a temperature sensor when a sensitive element of said temperature probe is traversed by a fault current exceeding an intensity. predetermined.
  • thermometric resistance type temperature probe having at least two electrically conductive sensitive elements on the same support, in which various parameters representative of the intensity of the circulating electric current are measured. in one of said sensing elements, and wherein a correction according to said intensity of the electric current flowing in said sensing element is applied to a signal representative of a temperature measurement from the other of said sensing elements to correct an error due to self-heating by joule effect of said sensing element affecting the other of said sensing elements.
  • a correction function of said intensity of the electric current flowing in said sensitive element is applied to a signal representative of a temperature measurement coming from said sensitive element in order to correct an error due to Joule self-heating of said sensing element; affecting said sensing element;
  • a mass flow of fluid is determined at the level of the temperature probe, and the correction applied to the signal representative of a temperature measurement from the other of said sensitive elements is also a function of the mass flow rate of fluid at said temperature probe;
  • a mass flow of fluid is determined at the level of the temperature probe, and the correction applied to the signal representative of a temperature measurement coming from said sensitive element is also a function of the mass flow rate of fluid at said temperature probe.
  • the correction applied is determined from correction data previously stored in a memory, these correction data being representative of a relation between the intensity of a current flowing in a sensitive element, the mass flow rate of fluid at level of said temperature probe, and an error to be corrected.
  • correction data are determined in advance by the steps according to which:
  • a temperature probe is arranged in a fluid circulation device
  • one of the sensing elements of said probe is supplied with a nominal electric current and the other of the sensitive elements with an electric failure current, the electrical fault current having an intensity greater than the nominal electric current
  • said probe is subjected to a flow of fluid having a mass flow of known fluid and a known temperature
  • the correction data are determined from said temperature measurement for each of said sensing elements, the known fluid mass flow rate and the known temperature.
  • the invention also relates to a computer program product comprising program code instructions for executing the steps of the method according to the invention, when said method is executed on a computer.
  • the invention also relates to a temperature measurement system, comprising a thermometric resistance type temperature probe having at least two electrically conductive sensitive elements sharing the same support, said system comprising:
  • a processing module adapted to apply a correction function of said intensity of the electric current flowing in said sensitive element to a signal representative of a temperature measurement coming from the other of said sensitive elements in order to correct an error due to the self -Joule effect heating said sensitive element affecting the other of said sensitive elements.
  • the processing module is further adapted to apply a correction function of said intensity of the electric current flowing in said sensitive element to a signal representative of a temperature measurement coming from said sensitive element in order to correct an error due to the joule self-heating of said sensing element affecting said sensing element.
  • system further comprises means for determining a mass flow rate of fluid at the temperature probe, and wherein the processing module is further adapted so that the correction applied to the signal representative of a temperature measurement from one of said sensitive elements is also a function of the mass flow rate of fluid at said temperature sensor.
  • the system preferably comprises a memory in which correction data representative of a relation between the intensity of a current flowing in a sensitive element, the mass flow rate of fluid at the temperature probe, and an error are stored. temperature to correct.
  • the system is preferably configured to implement the method according to the invention.
  • FIGS. 1 and 2 already commented on, illustrate an example of a thermometric temperature resistance type temperature probe having at least two electrically conductive sensitive elements on and in the same support;
  • FIG. 3 already commented, represents curves illustrating the relationship between the self-heating error and the mass flow rate of air at the temperature probe;
  • FIG. 4 already commented on, illustrates an example of a temperature probe in which the two sensitive elements are arranged on different supports,
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a possible example of a measurement system set up on a track
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a measurement system according to a possible embodiment of the invention.
  • FIG. 7 illustrates a possible configuration of a correction data acquisition means.
  • a temperature measurement system comprises a temperature probe 1 of thermometric resistance type having at least two electrically sensitive elements 3, 4 Conductors sharing the same support 2.
  • Each of the sensitive elements 3,4 is connected to a measurement channel 6, 7 for measuring an electrical parameter of said sensitive element 3, 4, said electrical parameter varying with the temperature.
  • the temperature probe 1 is similar to a temperature probe known to those skilled in the art, as illustrated in FIG. 1 and previously presented.
  • the sensitive elements 3, 4 are preferably in the form of metal wires, preferably platinum, and the electrical parameter varying with the temperature is for example the electrical resistance, since the resistivity of a metal increases with temperature.
  • the determination of a signal representative of said parameter varying with the temperature makes it possible to determine a measurement of the temperature to which the temperature probe 1 is subjected. It is therefore possible to determine a temperature measurement from a signal output from at least one of said sensitive elements 3,4.
  • Power supply circuits 412, 413 can supply the sensitive elements 3, 4 with electrical current.
  • the system thus comprises means for measuring various parameters representative of the intensities of the electric currents flowing in each of said sensitive elements 3,4.
  • FIG. 5 shows an example of measurement means of the measurement processing channel of a sensitive element 3,4.
  • a first voltage measuring device 416 supplying the voltage VT to a processing module 410.
  • a first resistive element 412 At a terminal of the sensing element 3,4 is connected a first resistive element 412, itself even connected by its other terminal to a high supply voltage + V 0 .
  • a second resistive element 413 of known resistance across which is connected a second voltage device 417 providing the voltage V 2 , by which is obtained the parameter I representative of the intensity of the electric current flowing in the sensitive element 3,4, through a V / R converter.
  • the parameter I is then supplied to the processing module 410.
  • a third resistive element 414 connects one of the terminals of said second resistive element 413 to a low supply voltage -V 0 .
  • FIG. 6 illustrates the exchanges of information between the two processing channels 401, 402.
  • each of the processing channels 401 transmits to the other information relating to the intensity of the electric current flowing in the sensitive element 3 (respectively 4) to which said channel 401 (respectively 402) is associated.
  • the processing channel 401 associated with the first sensitive element 3, transmits information 403 relating to the intensity of the electric current flowing in said first sensitive element 3 to the processing channel 402, associated with the second sensitive element 4, while the processing channel 402, associated with said second sensitive element 4, transmits information 404 relating to the intensity of the electric current flowing in said second sensitive element 4 to the processing channel 401 associated with the first sensitive element 3.
  • the systems illustrated in FIGS. 5 and 6 are non-limiting examples.
  • the system may also comprise means for determining a parameter representative of the mass flow rate of fluid at said temperature probe 1.
  • a representative parameter of the fluid mass flow rate can be provided by devices external to the system, in particular to take advantage of sensors distributed elsewhere in the apparatus.
  • a sensor 420 makes it possible to obtain a parameter representative of the mass flow rate of fluid at the level of said temperature probe 1, from which said mass flow rate of fluid can be calculated.
  • This representative parameter may for example be a fluid flow velocity, and the sensor 420 may be a pitot type probe.
  • This parameter representative of the mass flow rate of fluid is also provided to the processing module 410.
  • a temperature measurement is determined from a signal at the output of at least one of said sensitive elements 3,4, said temperature measurement being able to be determined by the processing module 410, or by an external calculation unit, and then provided to the processing module 410.
  • This processing module 410 may be the aerodynamic data computer (or Air Data Computer according to the English terminology), or be the FADEC, or any other embrased device provided with processing means, including a computer.
  • the system 400 comprises a memory 411 in which are stored correction data representative of a relation between the intensity of a current flowing in a sensitive element 3,4, the mass flow rate of fluid at the level of said temperature probe 1, and an error to correct. More precisely, the correction data are distinguished between, on the one hand, the data relating to the correction of an error due to the self-heating of the sensing element 3,4 from which the extent to which said correction is applied, and on the other hand the data relating to the correction of an error due to the self-heating of the other sensitive element 3,4 that that from which is derived the measurement to which said correction is applied.
  • correction data take into account the intensity of a current flowing in the sensing element 3,4 from which the measurement to which said correction is applied, while other correction data take into account the intensity of a current flowing in the other sensing element 3,4 than that from which is derived the extent to which said correction is applied.
  • the memory 411 can be integrated in the processing module 410, as shown in FIG. 4, or else be remote, in which case said data can be accessed by the processing module 410.
  • correction data can in particular take the form of correction charts making it possible to evaluate a temperature error as a function of the mass flow rate of air, in a manner similar to the curves illustrated in FIG.
  • the sensitive elements 3, 4 are supplied with current.
  • a temperature measurement is determined from a signal output from at least one of said sensitive elements 3,4, in particular by means of measurement channels 6, 7.
  • the signal output from at least one of said sensitive elements 3,4 may be a signal representative of the resistance of a sensitive element 3,4, such as a voltage measurement.
  • Parameters representative of the intensities of the electric currents flowing in each of said sensitive elements 3,4 are measured.
  • the device for measuring the voltage 417 makes it possible to measure the voltage at the terminals of the resistive element 413, and, since the resistance of said resistive elements 413 is known, to deduce the intensity of the electric current flowing in a sensitive element 3, 4 It is thus possible to determine parameters representative of the intensities of the electric currents flowing in each of said sensitive elements 3,4.
  • a parameter representative of the mass flow rate of air is measured at the level of the temperature sensor 1, for example by means of the sensor 420.
  • the processing module 410 corrects the temperature measurement according to these measurements of the said various parameters. Indeed, as indicated above, the measurement of a temperature using a temperature probe 1 of type the thermometric resistance may be affected by an error due to the self-heating by the Joule effect of one of the sensitive elements 3, 4. This self-heating error can also affect, by conduction, the other sensitive element 3, 4.
  • the correction made to the temperature measurement of a sensitive element 3, 4 can therefore be chosen as a function of the state of failure of said sensitive element 3,4 or of the other sensitive element 3,4.
  • a correction function of said intensity of the electric current flowing in a sensitive element 3,4 is applied to a signal representative of a temperature measurement coming from the other of said sensitive elements 3,4 in order to correct an error due to the self -Joule effect heating said sensitive element 3,4 affecting the other of said sensitive elements 3,4.
  • a correction function of said intensity of the electric current flowing in a sensitive element 3,4 can be applied to a signal representative of a temperature measurement coming from said sensitive element 3,4 in order to correct an error due to the joule self-heating of said sensing element 3,4 affecting said sensing element 3,4.
  • the measurements of the parameters representative of the current intensities can be compared with thresholds, the processing module 410 correcting the measurement of temperature as a function of the result of these comparisons.
  • the measurement of the parameter representative of the intensity of current flowing in the sensitive element 3,4 from which the temperature is measured is compared to a current threshold characterizing a Joule self-heating effect of said sensitive element 3. 4 and the processing module 410 corrects the temperature measurement in a mode intended to correct the effect due to this self-heating.
  • the correction implemented by the processing module 410 can thus correct an error on the temperature measurement of a sensitive element 3, 4 due to the self-heating by Joule effect of said sensitive element 3,4, the correction being function the parameter representative of the intensity of the electric current flowing in said sensitive element 3, 4. Also, it is possible to compare the measurement of the parameter representative of the intensity of current flowing in a sensitive element 3,4, with a current threshold characterizing a Joule self-heating effect of said sensitive element 3,4 and the processing module 410. corrects the temperature measurement obtained from the other sensitive element 3,4 in a mode intended to correct the effect due to this self-heating.
  • the correction of the temperature can thus correct an error in the temperature measurement of a sensitive element 3, 4 due to self-heating by the Joule effect of the other sensitive element 3, 4, the correction being a function of the representative parameter of the intensity of the electric current flowing in said other sensing element 3,4.
  • a current of 22 mA in a sensitive element 3.4 having a resistance of 200 ohms induces a dissipated power of about 100 mW, which gives a flow air mass 6 lbs / ft 2 .s, an average self-heating error on the temperature measurement + 3 ° C for the temperature obtained from a signal at the output of said sensitive element 3,4.
  • the correction data can therefore for example associate a correction of -3 ° C with an intensity of 22 mA and an air mass flow rate of 6 lbs / ft 2 . s.
  • the correction of the temperature is implemented when the parameter representative of the intensity of the electric current flowing in at least one of the sensitive elements 3, 4 exceeds a given threshold.
  • the measurement of the temperature is affected by a significant error of self-heating only when the intensity of the current is large enough that the power dissipated by the effect Joule in a sensitive element 3, 4 causes a lifting temperature above a tolerance threshold on the measurement of the temperature.
  • the given threshold may also correspond to a fault current that may be established in a sensitive element 3, 4. In an example mentioned above, this fault current is 22 mA.
  • the processing module 410 calculates a temperature measurement correction as a function of correction data previously stored in a memory 411, these data being representative of a relation between the intensity of a current flowing in a sensitive element 3,4, the mass flow rate of air at said temperature probe 1, and a temperature error to be corrected.
  • correction data can notably take the form of correction graphs making it possible to evaluate a temperature error as a function of the mass flow rate of air, in a manner similar to the curves illustrated in FIG.
  • a temperature probe 1 is placed in a wind tunnel 50.
  • One of the sensitive elements 3, 4 of said probe 1 is supplied with a nominal electric current and the other of the sensitive elements 3,4 with an electrical fault current, the electric fault current having an intensity greater than the nominal electric current.
  • the rated current corresponds to a power supply current of less than 5 mA and the fault current has an intensity of 22 mA.
  • the probe is subjected to a fluid stream 51 having a known fluid mass flow rate and a known temperature.
  • a temperature measuring device 52 supplies the temperature of said fluid stream 51, while sensors 53, 54, for example Pitot type probes, provide a value representative of the mass flow rate of fluid at the level of the probe. 1.
  • a temperature measurement is recorded for each of said sensitive elements 3, 4, without correction.
  • the flow of fluid and / or the intensity of the current flowing through the sensitive elements 3,4 can be modified to record temperature measurements for different air mass flow rates and / or different current intensities.
  • correction data are finally determined from said temperature measurement, the known fluid mass flow rate and the known temperature. These correction data are then stored in a memory 411 and made accessible to the processing module 410.

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Abstract

L'invention concerne un procédé de mesure de température utilisant une sonde de température (1 ) de type à résistance thermométrique présentant au moins deux éléments sensibles (3,4) électriquement conducteurs sur un même support (2), dans lequel on mesure différents paramètres représentatifs de l'intensité du courant électrique circulant dans un desdits éléments sensibles (3,4), dans lequel une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible (3,4) est appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles (3,4) afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible (3,4) affectant l'autre desdits éléments sensibles (3,4).

Description

Correction d'une mesure de température d'une sonde de température de type à résistance thermométrique
DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET CONTEXTE DE L'INVENTION
La présente invention concerne le domaine de l'aéronautique. Plus précisément, l'invention porte sur procédé de mesure de température et un système de mesure de température.
Certaines sondes de température de type à résistance (ou RTD pour
Résistance Température Detector selon la terminologie anglo-saxonne) présentent deux éléments sensibles électriquement conducteurs sur un même support, chacun des éléments sensibles étant relié à une voie de mesure pour mesurer la résistance dudit élément sensible.
Les figures 1 et 2 illustrent un exemple courant d'une telle sonde de température 1 . La sonde de température 1 présente deux éléments sensibles 3, 4 similaires disposés sur un même support 2. Chaque élément sensible 3, 4 est alimenté par une voie 6, 7 du système de régulation électronique numérique à pleine autorité du moteur 5 (ou FADEC pour Full-Authority Digital Engine Control selon la terminologie anglo-saxonne) par un courant afin que la tension aux bornes dudit élément sensible 3, 4 puisse être mesurée, et la résistance dudit élément sensible 3,4 calculée. Un premier élément sensible 3 est ainsi relié à une première voie 6 du FADEC 5, et un second élément sensible 4 est relié à une seconde voie 7 du FADEC 5.
La figure 1 représente ainsi deux éléments sensibles 3, 4 duals enroulés sur un mandrin constituant le support 2. Les deux éléments sensibles 3, 4 sont enroulés en parallèle autour du mandrin. En général, les deux éléments sensibles 3, 4 sont des fils en platine. La figure 2 représente un type de sonde à film, où les éléments sensibles 3,4 sont collés de façon adjacente sur le support 2.
La résistance d'un élément sensible 3, 4, notamment métallique, et en particulier en platine, dépend de la température dudit élément sensible 3, 4.
Ainsi, en déterminant la résistance d'un élément sensible 3,4 au moyen de la connaissance du courant qui y circule et de la tension à ses bornes, il est possible d'en déduire la température dudit élément sensible 3, 4.
Cependant, le courant d'alimentation crée une dissipation de puissance par effet joule engendrant un auto-échauffement de l'élément sensible 3,4 dans lequel circule le courant, entraînant une erreur d'auto-échauffement sur la mesure de la température. La dissipation de puissance dépendant du courant I et de la résistance R de l'élément sensible, correspondant à RI2, le courant d'alimentation est choisi faible, généralement inférieur à 5 mA afin de limiter ces erreurs d'auto-échauffement.
L'erreur d'auto-échauffement dépend également du débit massique de fluide, par exemple de l'air, au niveau de l'élément sensible 3, 4, donc de la sonde de température 1 . La figure 3 illustre l'influence d'un débit massique d'air (en abscisse en lbs/ft2.s, soit en livre par pied carré par seconde) sur l'erreur d'auto-échauffement (en ordonnée en ° C/mW, soit en degrés Celsius par milliwatt) exprimée en tant qu'erreur de température par milliwatt de puissance dissipée par effet joule.
La figure 3 présente une courbe moyenne 20 encadrée par une courbe haute 21 et une courbe basse 22, reflétant respectivement la moyenne et les dispersions haute et basse de l'erreur d'auto-échauffement en fonction du débit massique d'air.
Pour des questions de sécurité, chaque élément sensible 3, 4 doit pouvoir supporter, en cas de panne, un courant de 22 mA, sans destruction et avec un retour à la normale après disparition de la panne. Une telle panne peut notamment provenir du bloc d'alimentation du calculateur du FADEC ou d'une résistance en court-circuit dans le réseau résistif d'alimentation de la sonde.
Or, un tel courant panne, d'une intensité bien supérieure au courant nominal d'alimentation, entraîne par effet joule un fort auto-échauffement de l'élément sensible 3,4 dans lequel circule ledit courant de panne.
Par exemple, un courant de panne lpanne de 22 mA circulant dans un élément sensible 3, 4 présentant une résistance R de 200 ohms, induit une puissance dissipée Pdissipée de :
Pdissipée R X lpanne
Pdissipée = 200 X 0,0222
Pdissipée = 0,0968 W ~ 100 mW
En application de la courbe moyenne 20 illustrée par la figure 3, pour un débit massique d'air de 6 lbs/ft2.s, une puissance dissipée Pdissipée de 100 mW donne une erreur moyenne de 0,03 χ 100 =3 ° C. Une erreur de 3° C est au-delà d'un seuil d'erreur globale acceptable, typiquement de 1 ,1 ° C.
Les deux éléments sensibles 3, 4 étant situés sur un même support, l'auto- échauffement d'un des éléments sensible 3, 4 est susceptible de se propager par conduction thermique à l'autre élément sensible 3,4. A titre d'exemple, dans le cas d'une sonde à bobine telle que représentée sur la figure 1 , les enroulements parallèles des éléments sensibles 3, 4 sont très proches, de l'ordre de 60 μιτι environ. La température de l'autre élément sensible 3,4, dans lequel circule un courant normal d'alimentation, augmente donc, entraînant une erreur de mesure de température du fluide. Il en résulte que la mesure d'un élément sensible 3,4 peut être affectée par la panne touchant l'autre élément sensible 3,4.
Ainsi, dans le cas d'une panne simple côté calculateur, n'affectant qu'une voie, il y a propagation de panne à l'ensemble de la sonde 1 dont les deux voies 6, 7 se trouvent entachées d'une erreur inacceptable. Or, la dualité des éléments sensibles 3, 4 a justement pour but de garantir la disponibilité d'une mesure de température fiable même en cas de disfonctionnement sur une voie 6, 7 ou un élément sensible 3,4.
Ainsi, il y a un risque de perdre les deux voies de mesure de température sur une panne simple qui ne devrait en affecter qu'une seule. La perte de la mesure de la température de l'air peut conduire à une dégradation des performances du moteur, voire à un arrêt du moteur.
En effet, la mesure d'une telle sonde de température est utilisée dans de nombreuses lois du contrôle moteur comme la position des géométries variables du compresseur haute pression qui est pilotée en régime réduit selon :
Figure imgf000004_0001
Xn25 étant la vitesse du rotor haute pression dudit compresseur, en tours par minute. La gestion des régimes moteurs transitoires faisant appel à la mesure de la température de l'air obtenue grâce à la sonde de température, la précision d'une telle mesure est très importante.
Diverses solutions ont été proposées pour pallier ces inconvénients. La figure 4 montre par exemple une sonde 30 comprenant deux mandrins 31 , 32, un élément sensible 33, 34 étant enroulé sur chacun des mandrins 31 , 32. Les éléments sensibles 33, 34 sont ainsi dissociés, leur écartement étant suffisant pour qu'une erreur d'auto-échauffement au niveau d'un élément sensible 33, 34 n'entraîne pas, par conduction thermique, une erreur de récupération au niveau de l'autre élément sensible 33, 34.
Cependant, une telle configuration présente plusieurs inconvénients. Il existe un écart entre les éléments sensibles 33, 34, ce qui peut conduire à des différences de mesure de température pouvant empêcher l'exploitation conjointe des deux mesures de température dans certains cas de figure. En outre, une telle sonde 30 est plus volumineuse, plus lourde, son coefficient de traînée (Cx) est moins bon, donc son sillage est également moins bon. PRESENTATION DE L'INVENTION
La présente invention vise ainsi à proposer un système permettant de compenser les erreurs entachant la mesure de température d'un élément sensible d'une sonde de température lorsqu'un élément sensible de ladite sonde de température est parcouru par un courant de panne dépassant une intensité prédéterminée.
A cet effet, on propose un procédé de mesure de température utilisant une sonde de température de type à résistance thermométrique présentant au moins deux éléments sensibles électriquement conducteurs sur un même support, dans lequel on mesure différents paramètres représentatifs de l'intensité du courant électrique circulant dans un desdits éléments sensibles, et dans lequel une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible est appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible affectant l'autre desdits éléments sensibles.
L'invention est avantageusement mais facultativement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible:
- une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible est appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de dudit élément sensible afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible affectant ledit élément sensible;
- on détermine un débit massique de fluide au niveau de la sonde de température, et la correction appliquée au signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles est également fonction du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température;
- on détermine un débit massique de fluide au niveau de la sonde de température, et la correction appliquée au signal représentatif d'une mesure de température issue de dudit élément sensible est également fonction du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température.
De préférence, la correction appliquée est déterminée à partir de données de correction préalablement stockés dans une mémoire, ces données de correction étant représentatives d'une relation entre l'intensité d'un courant circulant dans un élément sensible, le débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température, et une erreur à corriger.
A cet effet, les données de correction sont préalablement déterminées par les étapes selon lesquelles :
- on dispose une sonde de température dans un dispositif de circulation de fluide,
- on alimente un des éléments sensibles de ladite sonde avec un courant électrique nominal et l'autre des éléments sensibles avec un courant électrique de panne, le courant électrique de panne présentant une intensité supérieure au courant électrique nominal,
- on soumet ladite sonde à un flux de fluide présentant un débit massique de fluide connu et une température connue,
- on relève une mesure de température pour chacun desdits éléments sensibles,
- on détermine les données de correction à partir de ladite mesure de température pour chacun desdits éléments sensibles, du débit massique de fluide connu et de la température connue.
L'invention concerne également un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'invention, lorsque ledit procédé est exécuté sur un ordinateur.
L'invention concerne également un système de mesure de température, comprenant une sonde de température de type à résistance thermométrique présentant au moins deux éléments sensibles électriquement conducteurs partageant un même support, ledit système comportant:
- des moyens de mesure d'au moins un paramètre représentatif de l'intensité d'un courant électrique circulant dans un desdits éléments sensibles, et - un module de traitement adapté pour appliquer une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible à un signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles afin de corriger une erreur due à l'auto -échauffement par effet joule dudit élément sensible affectant l'autre desdits éléments sensibles.
De préférence, le module de traitement est en outre adapté pour appliquer une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible à un signal représentatif d'une mesure de température issue dudit élément sensible afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible affectant ledit élément sensible.
De préférence également, le système comprend en outre des moyens de détermination d'un débit massique de fluide au niveau de la sonde de température, et dans lequel le module de traitement est en outre adapté pour que la correction appliquée au signal représentatif d'une mesure de température issue d'un desdits éléments sensibles soit également fonction du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température.
Le système comprend de préférence une mémoire dans laquelle sont stockées des données de correction représentatives d'une relation entre l'intensité d'un courant circulant dans un élément sensible, le débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température, et une erreur de température à corriger.
Le système est de préférence configuré pour mettre en œuvre le procédé selon l'invention. PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés parmi lesquels:
- les figures 1 et 2, déjà commentées, illustrent un exemple d'une sonde de température de type à résistance thermométrique de température présentant au moins deux éléments sensibles électriquement conducteur sur et dans un même support ;
- la figure 3, déjà commentée, représente des courbes illustrant la relation entre l'erreur d'auto-échauffement et le débit massique d'air au niveau de la sonde de température ; - la figure 4, déjà commentée, illustre un exemple d'une sonde de température dans laquelle les deux éléments sensibles sont disposés sur des supports différents,
- la figure 5 est un schéma illustrant un exemple possible de système de mesure mis en place sur une voie;
- la figure 6 est un schéma illustrant un système de mesure selon un mode de réalisation possible de l'invention ;
- la figure 7 illustre une configuration possible d'un moyen d'acquisition de données de correction.
DESCRIPTION DETAILLEE
En référence aux figures 1 , 2, 5 et 6, un système de mesure de température selon un mode de réalisation possible de l'invention, comprend une sonde de température 1 de type à résistance thermométrique présentant au moins deux éléments sensibles 3, 4 électriquement conducteurs partageant un même support 2. Chacun des éléments sensibles 3,4 est relié à une voie de mesure 6, 7 pour mesurer un paramètre électrique dudit élément sensible 3, 4, ledit paramètre électrique variant avec la température.
La sonde de température 1 est similaire à une sonde de température connue de l'homme du métier, telle qu'illustrée sur la figure 1 et précédemment présentée.
Les éléments sensibles 3, 4 se présentent de préférence sous la forme de fils de métal, préférentiellement en platine, et le paramètre électrique variant avec la température est par exemple la résistance électrique, puisque la résistivité d'un métal croît avec la température.
Ainsi, la détermination d'un signal représentatif dudit paramètre variant avec la température permet de déterminer une mesure de la température à laquelle est soumise la sonde de température 1 . On peut donc déterminer une mesure de température à partir d'un signal en sortie d'au moins un desdits éléments sensibles 3,4.
Pour déterminer la résistance d'un élément sensible 3, 4, il faut qu'un courant circule dans ledit élément sensible 3, 4. Des circuits d'alimentation 412, 413 permettent d'alimenter les éléments sensibles 3, 4 en courant électrique.
En application de la loi d'Ohm reliant une tension U aux bornes d'un élément, la résistance R dudit élément et l'intensité I du courant le traversant selon U=RI, il suffit de déterminer deux des termes de cette relation pour pouvoir en déduire le troisième.
Ainsi, dès lors qu'un courant circule dans un élément sensible 3, 4, la connaissance de la tension aux bornes dudit élément sensible 3,4 et de l'intensité du courant qui le traverse permet d'en déduire la résistance, puis sa température.
Le système comprend ainsi des moyens de mesure de différents paramètres représentatifs des intensités des courants électriques circulant dans chacun desdits éléments sensibles 3,4.
La figure 5 présente un exemple de moyens de mesure de la voie de traitement des mesures d'un élément sensible 3,4. Aux bornes dudit élément sensible 3,4 est connecté un premier dispositif de mesure de tension 416 fournissant la tension VT à un module de traitement 410. A une borne de l'élément sensible 3,4 est connecté un premier élément résistif 412, lui-même connecté par son autre terminal à une tension d'alimentation haute +V0.
A l'autre borne de l'élément sensible 3, 4 est connecté un second élément résistif 413 de résistance connue, aux bornes duquel est connecté un second dispositif de tension 417 fournissant la tension V2, par laquelle est obtenu le paramètre I représentatif de l'intensité du courant électrique circulant dans l'élément sensible 3,4, par le biais d'un convertisseur V/R. Le paramètre I est ensuite fourni au module de traitement 410. Un troisième élément résistif 414 relie une des bornes dudit second élément résistif 413 à une tension d'alimentation basse -V0.
La figure 6 illustre les échanges d'informations entre les deux voies de traitement 401 , 402. En effet, chacune des voies de traitement 401 (respectivement 402) transmet à l'autre des informations relatives à l'intensité du courant électrique circulant dans l'élément sensible 3 (respectivement 4) à laquelle ladite voie 401 (respectivement 402) est associée. Ainsi, la voie de traitement 401 , associée au premier élément sensible 3, transmet des informations 403 relatives à l'intensité du courant électrique circulant dans ledit premier élément sensible 3 à la voie de traitement 402, associée au second élément sensible 4, tandis que la voie de traitement 402, associée audit second élément sensible 4, transmet des informations 404 relatives à l'intensité du courant électrique circulant dans ledit second élément sensible 4 à la voie de traitement 401 , associée au premier élément sensible 3. Les systèmes illustrés par les figures 5 et 6 sont des exemples non limitatifs. D'autres configurations peuvent être envisagées par l'homme du métier pour établir une alimentation en courant des éléments sensibles 3, 4, pour déterminer une mesure de température à partir d'un signal en sortie d'au moins un desdits éléments sensibles 3,4 pour mesurer différents paramètres représentatifs des intensités des courants électriques circulant dans chacun desdits éléments sensibles 3,4, et pour que des informations relatives à l'intensité du courant électrique circulant dans un desdits éléments sensibles 3, 4, soient prises en compte dans une correction de la mesure de l'autre élément sensible 3,4.
Le système peut comprendre également des moyens pour déterminer un paramètre représentatif du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température 1 . Un paramètre représentatif du débit massique de fluide peut être fourni par des dispositifs extérieurs au système, notamment pour tirer parti de capteurs réparti ailleurs dans l'appareil.
Sur le système de la figure 5, un capteur 420 permet d'obtenir un paramètre représentatif du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température 1 , à partir duquel ledit débit massique de fluide peut être calculé. Ce paramètre représentatif peut par exemple être une vitesse d'écoulement de fluide, et le capteur 420 être une sonde de type Pitot. Ce paramètre représentatif du débit massique de fluide est également fourni au module de traitement 410.
On détermine une mesure de température à partir d'un signal en sortie d'au moins un desdits éléments sensibles 3,4, ladite mesure de température pouvant être déterminée par le module de traitement 410, ou par une unité de calcul externe, puis fournie au module de traitement 410.
Ce module de traitement 410 peut être l'ordinateur de données aérodynamiques (ou Air Data Computer selon la terminologie anglo-saxonne), ou être le FADEC, ou tout autre dispositif embraqué muni de moyen de traitement, notamment un calculateur.
Le système 400 comprend une mémoire 411 dans laquelle quel sont stockées des données de correction représentatives d'une relation entre l'intensité d'un courant circulant dans un élément sensible 3,4, le débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température 1 , et une erreur à corriger. Plus précisément, les données de correction se distinguent entre d'une part les données relatives à la correction d'une erreur due à l'auto-échauffement de l'élément sensible 3,4 duquel est issue la mesure à laquelle ladite correction est appliquée, et d'autre part les données relatives à la correction d'une erreur due à l'auto-échauffement de l'autre élément sensible 3,4 que celui duquel est issue la mesure à laquelle ladite correction est appliquée.
Ainsi, des données de correction prennent en compte l'intensité d'un courant circulant dans l'élément sensible 3,4 duquel est issue la mesure à laquelle ladite correction est appliquée, tandis que d'autres données de correction prennent en compte l'intensité d'un courant circulant dans l'autre élément sensible 3,4 que celui duquel est issue la mesure à laquelle ladite correction est appliquée.
La mémoire 411 peut être intégrée au module de traitement 410, comme illustré sur la figure 4, ou bien encore être distante, auquel cas lesdites données sont accessibles au module de traitement 410.
Ces données de correction peuvent notamment prendre la forme d'abaques de correction permettant d'évaluer une erreur en température en fonction du débit massique d'air, de façon similaire aux courbes illustrées sur la figure 2.
Selon un mode de réalisation possible du procédé selon l'invention, pour réaliser une mesure corrigée de la température, on alimente en courant les éléments sensibles 3, 4.
On détermine une mesure de température à partir d'un signal en sortie d'au moins un desdits éléments sensibles 3,4, notamment au moyen des voies de mesure 6,7. Par exemple, le signal en sortie d'au moins un desdits éléments sensibles 3,4 peut être un signal représentatif de la résistance d'un élément sensible 3,4, comme une mesure de tension.
On mesure des paramètres représentatifs des intensités des courants électriques circulant dans chacun desdits éléments sensibles 3,4. Le dispositif de mesure de la tension 417 permet de mesurer la tension aux bornes de l'élément résistif 413, et, la résistance desdits éléments résistifs 413étant connue, d'en déduire l'intensité du courant électrique circulant dans un élément sensible 3, 4. On peut ainsi déterminer des paramètres représentatifs des intensités des courants électriques circulant dans chacun desdits éléments sensibles 3,4.
On mesure un paramètre représentatif du débit massique d'air au niveau de la sonde de température 1 , par exemple au moyen du capteur 420.
Le module de traitement 410 corrige la mesure de température en fonction de ces mesures desdits différents paramètres. En effet, ainsi qu'indiqué plus haut, la mesure d'une température utilisant une sonde de température 1 de type à résistance thermométrique peut être entachée d'une erreur due à l'auto- échauffement par effet joule d'un des éléments sensibles 3, 4. Cette erreur d'auto-échauffement peut également affecter, par conduction, l'autre élément sensible 3, 4.
La connaissance de l'intensité du courant parcourant chacun des éléments sensibles 3, 4 grâce à la détermination de paramètres représentatifs de l'intensité du courant électrique circulant dans chacun desdits éléments sensibles 3, 4 permet de déterminer le type d'erreur affectant chaque élément sensibles 3, 4. La correction apportée à la mesure de température d'un élément sensible 3, 4 peut donc être choisie en fonction de l'état de panne dudit élément sensible 3,4 ou de l'autre élément sensible 3,4. Une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans un élément sensible 3,4 est appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles 3,4 afin de corriger une erreur due à l'auto -échauffement par effet joule dudit élément sensible 3,4 affectant l'autre desdits éléments sensibles 3,4.
De même, une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans un élément sensible 3,4 peut être appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de dudit élément sensible 3,4 afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible 3,4 affectant ledit élément sensible 3,4.
On peut comparer les mesures des paramètres représentatifs des intensités de courant à des seuils, le module de traitement 410 corrigeant la mesure de température en fonction du résultat de ces comparaisons.
Notamment, on compare la mesure du paramètre représentatif de l'intensité de courant circulant dans l'élément sensible 3,4 à partir duquel la température est mesurée, à un seuil de courant caractérisant un auto- échauffement par effet Joule dudit élément sensible 3,4 et le module de traitement 410 corrige la mesure de température selon un mode destiné à corriger l'effet dû à cet auto-échauffement.
La correction mise en œuvre par le module de traitement 410 peut ainsi corriger une erreur sur la mesure de température d'un élément sensible 3, 4 due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible 3,4, la correction étant fonction du paramètre représentatif de l'intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible 3, 4. Egalement, on peut comparer la mesure du paramètre représentatif de l'intensité de courant circulant dans un élément sensible 3,4, à un seuil de courant caractérisant un auto-échauffement par effet Joule dudit élément sensible 3,4 et le module de traitement 410 corrige la mesure de température obtenue à partir de l'autre élément sensible 3,4 selon un mode destiné à corriger l'effet dû à cet auto-échauffement.
La correction de la température peut ainsi corriger une erreur sur la mesure de température d'un élément sensible 3, 4 due à auto-échauffement par effet joule de l'autre élément sensible 3, 4, la correction étant fonction du paramètre représentatif de l'intensité du courant électrique circulant dans ledit autre élément sensible 3,4.
De fait, dès lors que la mesure d'un paramètre représentatif de l'intensité de courant circulant dans un élément sensible 3,4 dépasse un premier seuil de significativité, cela signifie que l'erreur d'auto-échauffement par effet joule entachant la mesure de la température à partir dudit élément sensible 3,4 devient importante, et une correction selon un premier mode est appliquée à la mesure de la température à partir dudit élément sensible 3,4 pour en compenser les effets.
De plus, dès lors que la mesure d'un paramètre représentatif de l'intensité de courant circulant dans un élément sensible 3,4 dépasse un second seuil de significativité, qui peut être différent du premier seuil, cela signifie que l'auto- échauffement par effet joule dudit élément sensible va affecter la mesure de température de l'autre élément sensible 3,4 entachant d'une erreur la mesure de la température à partir dudit autre élément sensible 3,4, et une correction selon un second mode est appliquée à la mesure de la température à partir dudit autre élément sensible 3,4.
Connaissant l'état de panne de chaque voie de mesure 6,7, il est possible de choisir ainsi le mode de correction à appliquer, et, connaissant différents paramètres représentatifs des intensités des courants électriques circulant dans chacun desdits éléments sensibles 3,4, ainsi que du débit massique de fluide au niveau de la sonde de température 1 , il est possible de quantifier la correction à appliquer à la température au moyen des données de correction.
Pour reprendre un exemple évoqué plus haut, et en référence à la figure 3, un courant de 22 mA dans un élément sensible 3,4 présentant une résistance de 200 ohms induit une puissance dissipée d'environ 100 mW, ce qui donne à un débit massique d'air de 6 lbs/ft2.s, une erreur d'auto-échauffement moyenne sur la mesure de température +3° C pour la température obtenue à partir d'un signal en sortie dudit élément sensible 3,4. Les données de correction peuvent donc par exemple associer une correction de -3° C à une intensité de 22 mA et à un débit massique d'air de 6 lbs/ft2. s.
De préférence, la correction de la température est mise en œuvre lorsque le paramètre représentatif de l'intensité du courant électrique circulant dans au moins un des éléments sensibles 3, 4 dépasse un seuil donné. En effet, la mesure de la température n'est affectée d'une erreur significative d'auto-échauffement que lorsque l'intensité du courant est suffisamment importante pour que la puissance dissipée par effet joule dans un élément sensible 3, 4 entraîne un élèvement de température supérieur à un seuil de tolérance sur la mesure de la température. Le seuil donné peut aussi correspondre à un courant de panne susceptible de s'établir dans un élément sensible 3, 4. Dans un exemple évoqué plus haut, ce courant de panne est de 22 mA.
Le module de traitement 410 calcule une correction de mesure de température en fonction de données de correction préalablement stockés dans une mémoire 411 , ces données étant représentatives d'une relation entre l'intensité d'un courant circulant dans un élément sensible 3,4, le débit massique d'air au niveau de ladite sonde de température 1 , et une erreur de température à corriger.
Comme indiqué plus haut, ces données de correction peuvent notamment prendre la forme d'abaques de correction permettant d'évaluer une erreur en température en fonction du débit massique d'air, de façon similaire aux courbes illustrées sur la figure 2.
Notamment, connaissant l'intensité du courant circulant dans un élément sensible 3,4, on en déduit la puissance dissipée dans ledit élément sensible 3,4 par effet Joule. On peut alors appliquer une correction de la mesure de température en fonction du débit d'air massique au niveau de la sonde 1 .
En référence à la figure 7, pour déterminer préalablement les données de correction, on dispose une sonde de température 1 dans une soufflerie 50. On alimente un des éléments sensibles 3, 4 de ladite sonde 1 avec un courant électrique nominal et l'autre des éléments sensibles 3,4 avec un courant électrique de panne, le courant électrique de panne présentant une intensité supérieure au courant électrique nominal. Par exemple, le courant nominal correspond à un courant d'alimentation d'une intensité inférieure à 5 mA et le courant de pannes présente une intensité de 22 mA.
On soumet ladite sonde à un flux de fluide 51 présentant un débit massique de fluide connu et une température connue. A cet effet, un dispositif de mesure de température 52 fournit la température dudit flux de fluide 51 , tandis que des capteurs 53, 54, par exemple des sondes de type Pitot, fournissent une valeur représentative du débit massique de fluide au niveau de la sonde 1 .
On relève une mesure de température pour chacun desdits éléments sensibles 3, 4, sans correction.
On peut modifier le flux de fluide et/ou l'intensité du courant parcourant les éléments sensibles 3,4 pour relever des mesures de température pour différents débits massiques d'air et/ou différentes intensités de courant.
On détermine enfin les données de correction à partir de ladite mesure de température, du débit massique de fluide connu et de la température connue. Ces données de correction sont ensuite stockées dans une mémoire 411 et rendues accessibles au module de traitement 410.

Claims

Revendications
1 . Procédé de mesure de température utilisant une sonde de température (1 ) de type à résistance thermométrique présentant au moins deux éléments sensibles (3,4) électriquement conducteurs sur un même support (2), dans lequel on mesure différents paramètres représentatifs de l'intensité du courant électrique circulant dans un desdits éléments sensibles (3,4),
caractérisé en ce qu'une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible (3,4) est appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles (3,4) afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible (3,4) affectant l'autre desdits éléments sensibles (3,4).
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible (3,4) est appliquée à un signal représentatif d'une mesure de température issue de dudit élément sensible (3,4) afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible (3,4) affectant ledit élément sensible (3,4).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 à 2, dans lequel on détermine un débit massique de fluide au niveau de la sonde de température (1 ), et la correction appliquée au signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles (3,4) est également fonction du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température (1 ).
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel on détermine un débit massique de fluide au niveau de la sonde de température (1 ), et la correction appliquée au signal représentatif d'une mesure de température issue de dudit élément sensible (3,4) est également fonction du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température (1 ).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la correction appliquée est déterminée à partir de données de correction préalablement stockés dans une mémoire (411 ), ces données de correction étant représentatives d'une relation entre l'intensité d'un courant circulant dans un élément sensible (3,4), le débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température (1 ), et une erreur à corriger.
6. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel les données de correction sont préalablement déterminées par les étapes selon lesquelles :
- on dispose une sonde de température (1 ) dans un dispositif de circulation de fluide (50),
- on alimente un des éléments sensibles (3,4) de ladite sonde (1 ) avec un courant électrique nominal et l'autre des éléments sensibles (3,4) avec un courant électrique de panne, le courant électrique de panne présentant une intensité supérieure au courant électrique nominal,
- on soumet ladite sonde à un flux de fluide (51 ) présentant un débit massique de fluide connu et une température connue,
- on relève une mesure de température pour chacun desdits éléments sensibles (3,4),
- on détermine les données de correction à partir de ladite mesure de température pour chacun desdits éléments sensibles (3,4), du débit massique de fluide connu et de la température connue.
7. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lorsque ledit procédé est exécuté sur un ordinateur.
8. Système de mesure de température, comprenant une sonde de température (1 ) de type à résistance thermométrique présentant au moins deux éléments sensibles (3,4) électriquement conducteurs partageant un même support (2), ledit système comportant:
- des moyens de mesure d'au moins un paramètre représentatif de l'intensité d'un courant électrique circulant dans un desdits éléments sensibles
(3,4), et
- un module de traitement (10) adapté pour appliquer une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible (3,4) à un signal représentatif d'une mesure de température issue de l'autre desdits éléments sensibles (3,4) afin de corriger une erreur due à l'auto- échauffement par effet joule dudit élément sensible (3,4) affectant l'autre desdits éléments sensibles (3,4).
9. Système selon la revendication 8, dans lequel le module de traitement (10) est en outre adapté pour appliquer une correction fonction de ladite intensité du courant électrique circulant dans ledit élément sensible (3,4) à un signal représentatif d'une mesure de température issue dudit élément sensible (3,4) afin de corriger une erreur due à l'auto-échauffement par effet joule dudit élément sensible (3,4) affectant ledit élément sensible (3,4).
10. Système selon l'une des revendications 8 à 9, comprenant en outre des moyens de détermination d'un débit massique de fluide au niveau de la sonde de température (1 ), et dans lequel le module de traitement (10) est en outre adapté pour que la correction appliquée au signal représentatif d'une mesure de température issue d'un desdits éléments sensibles (3,4) soit également fonction du débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température (1 ).
11 . Système selon la revendication précédente, comprenant une mémoire (411 ) dans laquelle sont stockées des données de correction représentatives d'une relation entre l'intensité d'un courant circulant dans un élément sensible (3,4), le débit massique de fluide au niveau de ladite sonde de température (1 ), et une erreur de mesure de température à corriger.
PCT/FR2013/050906 2012-04-23 2013-04-23 Correction d'une mesure de température d'une sonde de température de type à résistance thermométrique WO2013160612A1 (fr)

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