Une sonde de température industrielle ne se choisit pas uniquement sur sa plage de mesure. Dans un réacteur chimique, une installation de comptage d’énergie ou un four de traitement thermique aéronautique, elle doit aussi répondre à des normes précises : tolérances de l’élément sensible, codes couleur des câbles, sécurité en atmosphère explosive, tenue à la pression, hygiène, traçabilité métrologique.
Ces référentiels garantissent qu’une Pt100 ou un thermocouple type K se comporte de la même façon quel que soit le fabricant, et qu’il peut être installé en toute sécurité. Cet article présente les principales normes applicables aux sondes de température industrielles et ce qu’elles impliquent concrètement pour vos spécifications.
Pour une présentation des technologies elles-mêmes, consultez notre guide des types de sondes de température.
Les normes essentielles en un coup d’œil
| Référentiel | Objet | Ce qu’il encadre | Concerne |
|---|---|---|---|
| IEC 60751 (EN 60751) | Sondes à résistance en platine | Courbe résistance/température, classes de tolérance, essais | Pt100, Pt500, Pt1000 |
| IEC 60584-1 | Thermocouples | Tables de force électromotrice, classes de tolérance | Tous les types normalisés |
| IEC 60584-3 | Câbles de thermocouples | Câbles d’extension et de compensation, codes couleur | Raccordement des thermocouples |
| IEC 61515 | Câbles et thermocouples chemisés | Construction des câbles à isolation minérale | Sondes chemisées |
| Directive 2014/34/UE (ATEX) | Atmosphères explosives | Modes de protection, marquage, certification | Chimie, pétrochimie, gaz, poudres |
| Directive 2014/68/UE (DESP) | Équipements sous pression | Conception et évaluation des parties sous pression | Doigts de gant, puits thermométriques |
| Directive 2014/32/UE (MID) et EN 1434 | Métrologie légale | Sondes appairées pour compteurs d’énergie thermique | Chauffage urbain, réseaux de froid |
| ISO/IEC 17025 | Laboratoires d’étalonnage | Compétence, traçabilité, incertitudes | Étalonnage des sondes |
| AMS 2750 | Traitements thermiques aéronautiques | Capteurs, instrumentation, étalonnage, contrôles de fours | Aéronautique, spatial |
IEC 60751 : la norme des sondes à résistance en platine
La norme IEC 60751, reprise en Europe sous la référence EN 60751, définit les sondes à résistance en platine : Pt100, Pt500 et Pt1000. C’est grâce à elle qu’une Pt100 est interchangeable d’un fabricant à l’autre.
La courbe de référence
La norme fixe la relation entre résistance et température à l’aide de l’équation de Callendar-Van Dusen. Pour une Pt100, la résistance vaut 100 Ω à 0 °C, avec un coefficient moyen α = 0,00385 °C⁻¹ entre 0 et 100 °C : la résistance augmente d’environ 0,385 Ω par degré.
Les classes de tolérance
| Classe | Tolérance | Validité fil bobiné | Validité couche mince |
|---|---|---|---|
| AA | ±(0,10 + 0,0017 × |t|) °C | -50 à +250 °C | 0 à +150 °C |
| A | ±(0,15 + 0,002 × |t|) °C | -100 à +450 °C | -30 à +300 °C |
| B | ±(0,30 + 0,005 × |t|) °C | -196 à +600 °C | -50 à +500 °C |
| C | ±(0,60 + 0,01 × |t|) °C | -196 à +600 °C | -50 à +600 °C |
Deux points à retenir lors de la spécification :
- la classe dépend de la plage d’utilisation : une sonde « classe A » n’est classe A que dans la plage de validité correspondant à sa construction ;
- les mentions « 1/3 DIN » ou « 1/10 DIN » sont des désignations commerciales, qui correspondent à une fraction de la tolérance de classe B. Elles doivent être précisées avec leur plage de validité.
Les exigences de construction et d’essai
La norme encadre aussi la résistance d’isolement entre conducteurs et gaine, l’auto-échauffement, le temps de réponse (exprimé en t0,5 et t0,9) et le mode de raccordement. Pour tenir la tolérance annoncée, le montage 3 ou 4 fils est généralement indispensable : voir notre article sur la sonde Pt100 3 fils et notre dossier sur les capteurs RTD.
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IEC 60584 : la norme des thermocouples
IEC 60584-1 : tables et tolérances
La partie 1 de la norme définit, pour chaque type de thermocouple (K, J, T, E, N, R, S, B, C…), la table de force électromotrice en fonction de la température et les classes de tolérance. Les principaux types de thermocouples sont ainsi parfaitement définis et interchangeables.
| Type | Classe 1 | Classe 2 |
|---|---|---|
| K, N | ±1,5 °C (-40 à 375 °C) ou ±0,004 × |t| (375 à 1 000 °C) | ±2,5 °C (-40 à 333 °C) ou ±0,0075 × |t| (333 à 1 200 °C) |
| J | ±1,5 °C (-40 à 375 °C) ou ±0,004 × |t| (375 à 750 °C) | ±2,5 °C (-40 à 333 °C) ou ±0,0075 × |t| (333 à 750 °C) |
| T | ±0,5 °C (-40 à 125 °C) ou ±0,004 × |t| (125 à 350 °C) | ±1 °C (-40 à 133 °C) ou ±0,0075 × |t| (133 à 350 °C) |
| R, S | ±1 °C (0 à 1 100 °C) ou ±[1 + 0,003 × (t − 1 100)] (1 100 à 1 600 °C) | ±1,5 °C (0 à 600 °C) ou ±0,0025 × |t| (600 à 1 600 °C) |
La valeur retenue est la plus grande des deux. Le type B n’existe pas en classe 1 : il est défini en classe 2 (±0,0025 × |t| de 600 à 1 700 °C) et en classe 3.
Ces tolérances s’appliquent au thermocouple neuf. Une exposition prolongée à haute température provoque une dérive, qui justifie un étalonnage périodique. Certains référentiels sectoriels, comme la norme AMS 2750 en aéronautique, imposent leurs propres exigences de précision et de renouvellement des capteurs.
IEC 60584-3 : câbles d’extension et codes couleur
Un thermocouple doit être raccordé avec un câble adapté à son type, sous peine d’introduire une erreur de mesure. La partie 3 de la norme distingue :
- les câbles d’extension : fabriqués dans les mêmes alliages que le thermocouple ;
- les câbles de compensation : fabriqués dans des alliages différents, mais reproduisant la même force électromotrice sur une plage de température limitée.
Elle fixe aussi le code couleur : le conducteur positif et la gaine prennent la couleur du type, le conducteur négatif est blanc.
| Type | Couleur (conducteur + et gaine) |
|---|---|
| K | Vert |
| J | Noir |
| T | Marron |
| E | Violet |
| N | Rose |
| R, S | Orange |
| B | Gris |
Attention aux installations anciennes ou d’origine étrangère : les codes nationaux antérieurs (NF, DIN, BS) et le code américain ANSI utilisent d’autres couleurs. En norme ANSI, par exemple, le conducteur négatif est rouge. Il faut toujours vérifier le type réel avant tout raccordement.
IEC 61515 : câbles et thermocouples chemisés
Les câbles à isolation minérale, dans lesquels les conducteurs sont noyés dans une poudre d’alumine compactée sous une gaine métallique, font l’objet de la norme IEC 61515. Cette construction offre une excellente tenue aux vibrations et aux hautes températures, et permet de cintrer la sonde pour l’adapter à des géométries complexes. CORREGE fabrique des sondes chemisées de très petits diamètres, jusqu’à 0,50 mm.
ATEX et IECEx : les sondes en atmosphère explosive
Dans les zones où peuvent se former des atmosphères explosives (gaz, vapeurs, poussières), les équipements doivent être conformes à la directive européenne 2014/34/UE, dite ATEX. À l’international, le schéma IECEx joue un rôle équivalent ; la certification CCC-Ex est exigée pour la Chine.
Pour une sonde de température, le mode de protection le plus courant est la sécurité intrinsèque (Ex i) : l’énergie électrique disponible est limitée pour ne jamais pouvoir provoquer d’inflammation. L’enveloppe antidéflagrante (Ex d) est utilisée lorsque la tête de la sonde intègre une électronique plus puissante.
Le marquage renseigne sur les conditions d’utilisation autorisées. Dans un marquage comme Ex ia IIC T6 :
- ia désigne le niveau de sécurité intrinsèque le plus élevé, compatible avec la zone 0 ;
- IIC est le groupe de gaz le plus exigeant (hydrogène, acétylène) ;
- T6 est la classe de température : la surface de l’équipement ne dépasse pas 85 °C.
Le choix du mode de protection dépend du classement de la zone (zones 0, 1, 2 pour les gaz ; 20, 21, 22 pour les poussières) et de la nature des produits. Ces aspects sont détaillés dans notre article sur les capteurs de température en zones ATEX.
DESP : doigts de gant et puits thermométriques sous pression
Lorsqu’une sonde est installée sur une tuyauterie ou un réservoir sous pression, la partie en contact avec le fluide (le plus souvent un doigt de gant ou puits thermométrique) devient un élément de l’enceinte sous pression. Sa conception relève alors de la directive 2014/68/UE (DESP), selon la pression, le volume et la dangerosité du fluide.
Concrètement, cela implique :
- un dimensionnement mécanique du puits vis-à-vis de la pression et de la température ;
- une vérification de la tenue aux vibrations induites par l’écoulement (calcul de fréquence de sillage), souvent réalisée selon la méthode ASME PTC 19.3 TW ;
- des matériaux et des raccords conformes : brides EN 1092-1 ou ASME B16.5, matières certifiées, soudures qualifiées ;
- des contrôles adaptés : épreuve hydraulique, ressuage, radiographie.
CORREGE réalise ces calculs de contrainte et ces contrôles, et peut fournir des puits usinés dans la masse pour les applications haute pression.
MID et EN 1434 : les sondes pour le comptage d’énergie
Lorsque la mesure de température sert à facturer de l’énergie, elle relève de la métrologie légale. La directive 2014/32/UE (MID) encadre les compteurs d’énergie thermique utilisés pour le chauffage urbain et les réseaux de froid, et la norme EN 1434 précise les exigences qui leur sont applicables.
Le compteur calcule l’énergie à partir du débit et de l’écart de température entre l’aller et le retour. Les sondes sont donc livrées par paires appairées : ce n’est pas seulement la précision de chaque sonde qui compte, mais l’écart entre les deux sur toute la plage d’utilisation. CORREGE est certifié pour la fourniture de sondes appairées MID. Voir notre page comptage d’énergie.
Les exigences sectorielles
Agroalimentaire et pharmacie
Les sondes en contact avec les denrées doivent respecter le règlement (CE) n° 1935/2004 sur les matériaux au contact des aliments. La conception hygiénique suit les recommandations EHEDG ou 3-A : pas de zone de rétention, soudures plutôt que joints, état de surface maîtrisé, raccords sanitaires de type clamp, tenue aux cycles de nettoyage et de stérilisation en place (NEP/SEP).
Pour la chaîne du froid, les normes EN 12830 (enregistreurs), EN 13485 (thermomètres) et EN 13486 (vérification périodique) encadrent les instruments utilisés pour le transport, l’entreposage et la distribution des denrées sous température dirigée. En pharmacie, les sondes participent à la validation des procédés (autoclaves, enceintes) dans le cadre des bonnes pratiques de fabrication.
Voir nos pages agroalimentaire et pharmacie et laboratoires.
Aéronautique et spatial
Les traitements thermiques aéronautiques sont encadrés par la norme AMS 2750, qui fixe les exigences sur les capteurs, l’instrumentation, les contrôles de fours et l’étalonnage. Côté fournisseurs, la norme EN 9100 définit le système de management de la qualité propre aux secteurs aéronautique, spatial et défense. Voir aussi notre article sur la thermométrie en aéronautique.
Énergie, nucléaire et hydrogène
Dans le nucléaire, les sondes font l’objet d’exigences de qualification spécifiques, définies par les exploitants selon la fonction de l’équipement : conditions d’ambiance, séisme, traçabilité des matériaux. Dans l’hydrogène, les contraintes combinent souvent haute pression, petits diamètres de tuyauterie, zones ATEX et, pour l’hydrogène liquide, températures cryogéniques proches de -253 °C.
Voir nos pages nucléaire, hydrogène et notre article sur les capteurs cryogéniques.
Étalonnage et traçabilité : ISO/IEC 17025
Une sonde conforme à sa classe de tolérance à la livraison peut dériver avec le temps. Pour qu’une mesure serve de preuve (libération de lot, audit, contrôle réglementaire), elle doit être traçable : son écart par rapport à une référence doit être connu, avec son incertitude, et relié aux étalons nationaux et à l’Échelle internationale de température (EIT-90).
La norme ISO/IEC 17025 définit les exigences de compétence des laboratoires d’étalonnage. En France, l’accréditation est délivrée par le COFRAC. Le laboratoire d’étalonnage CORREGE est accrédité COFRAC depuis 1992, sur une plage de -95 °C à 1 350 °C. Les étalonnages sont réalisés par comparaison à des sondes de référence, en bains thermostatés, en fours et en cellules à point fixe.
Il n’existe pas de périodicité d’étalonnage universelle : elle dépend de la criticité de la mesure, des conditions d’utilisation et des exigences du secteur. Un intervalle annuel est un point de départ courant, à ajuster selon l’historique de dérive.
Les certifications CORREGE
| Certification / accréditation | Référentiel | Secteurs concernés | Ce qu’elle garantit |
|---|---|---|---|
| ISO 9001 | Management de la qualité | Tous secteurs | Maîtrise des processus sur l’ensemble des activités |
| EN 9100 | Management de la qualité aéronautique | Aéronautique, spatial, défense | Gestion des risques, traçabilité, documentation renforcées |
| ATEX / IECEx / CCC-Ex | Atmosphères explosives | Chimie, pétrochimie, énergie | Sondes utilisables en zones à risque d’explosion |
| MID | Directive 2014/32/UE | Comptage d’énergie thermique | Sondes appairées conformes à la métrologie légale |
| COFRAC | ISO/IEC 17025 | Tous secteurs réglementés | Étalonnages traçables, de -95 °C à 1 350 °C |
Le détail est présenté dans notre article sur les certifications CORREGE.
FAQ
Qu’est-ce que la norme IEC 60751 ?
C’est la norme internationale qui définit les sondes à résistance en platine (Pt100, Pt500, Pt1000) : relation entre résistance et température, classes de tolérance (AA, A, B, C) et essais de conformité. Elle est reprise en Europe sous la référence EN 60751.
Quelle est la différence entre une Pt100 classe A et classe B ?
La classe A est deux fois plus précise à 0 °C : ±0,15 °C contre ±0,30 °C. L’écart se creuse avec la température : à 100 °C, la tolérance est de ±0,35 °C en classe A et de ±0,80 °C en classe B. La classe A a aussi une plage de validité plus restreinte.
Quelle est la couleur d’un câble de thermocouple type K ?
Selon la norme IEC 60584-3, le câble d’un thermocouple type K est vert : gaine et conducteur positif verts, conducteur négatif blanc. Les anciens codes nationaux et le code américain ANSI utilisent d’autres couleurs.
Une sonde de température doit-elle être certifiée ATEX ?
Oui, dès qu’elle est installée dans une zone classée à risque d’explosion au sens de la directive 2014/34/UE. Le mode de protection et le marquage doivent correspondre au classement de la zone et aux produits présents.
Qu’est-ce qu’une sonde MID ?
C’est une sonde de température conforme à la directive européenne sur les instruments de mesure, utilisée dans les compteurs d’énergie thermique. Elle est livrée par paire appairée pour mesurer avec précision l’écart de température entre l’aller et le retour d’un réseau.
L’expertise CORREGE
Fabricant français implanté en Normandie, CORREGE conçoit et fabrique des sondes de température conformes aux normes IEC 60751 et IEC 60584, aux exigences ATEX, DESP et MID, et aux référentiels sectoriels les plus stricts. Bureau d’études, calculs mécaniques, contrôles non destructifs et laboratoire d’étalonnage COFRAC sont réunis sur un même site pour livrer des capteurs documentés et traçables.
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