Comment utiliser un multimètre pour vérifier les paramètres électriques de soudage ?

Publié: le 19/07/2018 à 06:25 Dernière mise à jour: le 19/07/2018 à 06:25 Par: Dominique ADMIN Nombre de vues: 1372
Lorsque le poste de soudage utilisé n'est pas équipé d'un kit de mesure et d'affichage de la valeur de l'intensité et de la tension du courant de soudage, il est recommandé de disposer d'un multimètre électronique étalonné pour vérifier périodiquement les paramètres électriques de soudage lors de contrôle en atelier et / ou sur chantier.


1 - Généralités sur le multimètre

Le multimètre est un appareil de mesure qui regroupe
plusieurs autres appareils de mesure comme un ampèremètre
(mesure de l'intensité d'un courant électrique) , un voltmètre
(mesure de la tension d'un courant électrique), un ohmmètre
(mesure de la résistance électrique d'un composant).
Le multimètre représenté à droite possède aussi une pince ampèremétrique
par effet Hall pour mesurer l'intensité électrique directement autour du câble
traversé par un courant électrique.
Le multimètre comprend aussi deux fils électriques
(un de couleur rouge et l'autre de couleur noir) avec deux pointes de touche
pour assurer le contact sur les composants électriques
(pour le voltmètre ou l'ohmmètre).
Certains multimètres permettent d'indiquer la valeur minimale
ou bien la valeur maximale relevée lors d'une mesure.
La mise à 0 de l'indicateur est réalisée automatiquement dans la plupart
des multimètres de nouvelles générations.
Dans le cas contraire, un bouton de réglage fin et de calibrage
permet la mise à zéro de l'afficheur.
Tout appareil de mesure doit au préalable avoir été étalonné.
Cet étalonnage permet de déterminer et donc de corriger
l’erreur systématique de mesure à l’aide d’une courbe
d’étalonnage ou d’un facteur de correction.
La norme représentative de ces étalonnages est
la norme NF EN ISO 17662

Ajout du 03/03/2014 par philmascio
D'après le rapport n° 48526 de l'IS paru le 07/06/2011 intitulé
"Guide pratique pour la mesure des énergies de soudage ", il est
recommandé d'utiliser des pinces TRMS (True Root mean Square),
et non pas RMS qui ne sont
pas adaptées aux formes de courant non sinusoïdales.
Les pinces TRMS étant elles-mêmes inadaptées pour les sources de
courant qui ont des fréquences supérieures à 3 KHz, l'usage du Wattmètre
a été adopté par l'ASME...
Ce rapport est également disponible au CETIM sous le
n° 037028 (Août 2011).

2 - Comment mesurer la tension de soudage (en Volts) ?

Pour mesurer la tension de soudage,
il faut utiliser le multimètre en position Voltmètre.
Il faut placer le commutateur rotatif de sélection
sur la fonction Voltmètre et sur l'échelle de mesure
ou calibre : 200V par exemple.
Selon le type de générateur et le procédé de soudage utilisé,
il est nécessaire de vérifier le type de courant de soudage
(CA ou AC :alternatif ou CC ou DC : continu)
afin de configurer correctement le multimètre en conséquence.
Bien entendu la pince ampèremétrique doit pouvoir
mesurer du courant continu et du courant alternatif.

3 - Comment positionner les pointes de touche sur un poste TIG ou ARC E.E. ?

Le voltmètre se branche en parallèle sur
les bornes des connecteurs électriques.
Sur l'image à droite la pointe de touche rouge
est posée sur le connecteur métallique de la torche
TIG (pôle négatif) et la pointe de touche noire est posée
sur la prise du connecteur de masse (pôle positif) ou
piquée dans le câble de masse pendant le soudage.
L'afficheur du multimètre mesure une tension de
soudage de 12,1 Volts en courant continu.
Il ne faut pas piquer la pointe de touche rouge dans
le câble de la torche TIG pour éviter d'endommager
l'étanchéité du faisceau de soudage.
La touche rouge à placer sur la masse le plus proche
possible de l'arc
La touche noire à placer sur le connecteur métallique
de la torche TIG ou ARC


4 - Comment positionner les pointes de touche sur un poste MIG/MAG ?

La pointe de touche rouge est posée sur
le connecteur métallique d'amenée du courant
du dévidoir de fil-électrode du générateur MIG/MAG
(pôle positif) et la pointe de touche noire est posée
ou piquée sur la prise du connecteur de masse
(pôle positif) pendant le soudage.
L'afficheur du multimètre mesure une tension de
soudage de 20,1 Volts en courant continu CC ou DC.
La touche noire à placer sur la masse le plus proche
possible de l'arc.

5 - Comment mesurer l'intensité de soudage (en Ampères) en TIG ?

Pour mesurer l'intensité de soudage, il faut utiliser le
multimètre en position Pince Ampèremétrique.
Il faut placer le commutateur rotatif de sélection sur la
fonction Ampèremètre et sur l'échelle de mesure ou
calibre 1000A par exemple.
Selon le type de générateur et le procédé de soudage utilisé,
il est nécessaire de vérifier le type de courant de soudage
(CA/AC : alternatif ou CC/DC : continu) afin de configurer
correctement le multimètre en conséquence.
Placer la pince autour du câble de la torche TIG après l'amorçage
de l'arc électrique (risque d'endommagement avec la H.F.)
et lire l'intensité de soudage de 68 ampères
Placer la pince ampèremétrique autour du câble de
retour de courant.
Bien entendu la pince ampèremétrique doit pouvoir mesurer
du courant continu et du courant alternatif.

6 - Comment mesurer l'intensité de soudage (en Ampères) en MIG/MAG ?

Placer la pince autour du faisceau de torche le plus près
possible de la torche MIG/MAG (sans pour autant gêner le soudeur !)
pendant le soudage et lire l'intensité de soudage affichée sur le cadran.
Sur notre exemple l'intensité de soudage est de 147 ampères
en courant continu.La position de la pince à effet Hall sur le faisceau
doit être placée selon le sens de la flèche imprimée sur la pince.
Si le courant de soudage utilisé est pulsé, la valeur affichée par
le cadran de la pince est une intensité moyenne indicative.
On notera que le lieu de la mesure
(près du générateur, près du marbre, …)
a un impact non négligeable sur les valeurs
mesurées suite aux chutes de tension
proportionnelles à la longueur et à la
section des câbles.

7 - Que se passe t-il s'il y a utilisation de la haute-fréquence pour l'amorçage TIG ?

Il est fortement recommandé de connecter le multimètre qu'après l'amorçage de l'arc électrique en TIG pour éviter d'endommager l'électronique du multimètre (CMOS) par le passage d'un courant de très haut voltage.
Le soudeur doit être alerté et averti lors d'une mesure pour éviter qu'il réamorce intempestivement l'arc lors d'une rupture accidentelle d'arc en cours de soudage TIG.
Une attention toute particulière doit être portée avec les générateurs de soudage TIG pour l'aluminium en courant alternatif qui utilisent un courant haute fréquence pour réamorcer l'arc à chaque changement d'alternance.

8 - Que se passe t-il s'il y a inversion des branchements des pointes de touche ?

Pour le courant continu (CC) , un signe négatif - s'affiche si vous placez la pointe de touche rouge sur le connecteur négatif et la pointe de touche noire sur le connecteur positif.
Pour un courant alternatif, il n'y a aucun changement dans l'affichage.

9 - Vérification de l'étalonnage du multimètre

Tout matériel de mesure électrique doit être vérifié et/ou étalonné périodiquement par un organisme spécialisé pour assurer la validité des données indiquées par le matériel de mesure.
La norme EN ISO 17662 juillet 2005 est le référentiel à consulter.
La périodicité d'étalonnage est définit par certains référentiels techniques entre 3 mois pour les plus sévères (Nucléaire) et deux ans pour les plus courants.
Nota général :
Ajouter qu'il faut vérifier les résultats de mesure par rapport à des repères simples tels que intensité en fonction de diamètres de produits d'apport, formules conventionnelles, indicateurs sur moyen de soudage, courbes ...

10 - Valeur RMS et TRMS du multimètre
(Informations tirées du rapport IS 48526)


Il existe différentes gammes d’appareils que l’on peut regrouper en fonction du type de mesure
réalisable. Les fournisseurs d'appareils utilisent le plus souvent les désignations ci-dessous, qui du point
de vue physique sont quelque peu abusives et peuvent prêter à confusion comme décrit ci après :
o Affichage de la valeur moyenne,
o Affichage de la valeur efficace RMS,
o Affichage de la valeur efficace vraie TRMS.

Les appareils permettant d’afficher une "valeur moyenne" sont généralement des appareils à bas coût
dont l’utilisation en soudage est rare. On verra toutefois dans la suite de ce guide que l’utilisation de la
valeur moyenne pour certains procédés est mieux corrélée au cycle thermique de soudage que les
valeurs efficaces.

D’autres appareils sont capables d’afficher des valeurs efficaces. On parle alors d’appareil RMS (de
l’anglais Root Mean Square) ou TRMS (True Root Mean Square).
Dans la terminologie des fournisseurs d'appareils, les multimètres affichant des "valeurs RMS", c'est-àdire
des "valeurs efficaces", réalisent simplement une modification d’échelle en multipliant par 1,11 la
valeur moyenne obtenue par intégration du signal redressé. On n'obtient une valeur efficace exacte que
pour un signal sinusoïdal parfait. Pour toutes les formes de courant plus complexes, cette appellation,
pourtant usuelle, est abusive, les valeurs dites "RMS" fournies par ces appareils pouvant fortement
s'éloigner des véritables valeurs RMS.

Les multimètres affichant des valeurs TRMS, c'est-à-dire des valeurs efficaces vraies, réalisent les
calculs par intégration en temps réel du signal. La précision de la mesure dépend alors de la fréquence
d’intégration vis à vis de la forme d’onde. Une recherche menée auprès de la société Chauvin Arnoux,
l’un des principaux vendeurs de pinces ampèremétriques (pinces Metrix), a montré que les fréquences
d’intégration sont limitées à 3 kHz pour les modèles les plus performants (modèle MX675). On notera
que cette fréquence est nettement plus faible que celle des signaux générés par les nouvelles sources
de soudage.

11 - Quelques liens Internet utiles
Comment calculer l'apport de chaleur lors du soudage selon EN 1011-1 ?
Ajouter votre entreprise dans l'annuaire spécialisé du site ?
Quels sont les outils de mesure nécessaires au contrôleur et à l'inspecteur en soudage ?


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Commentaires (12)

15/05/2013 13:41:25 - pursang
merci pour votre aide

15/05/2013 18:11:41 - florenttech
Bonsoir,
une seule chose aussi qu'il faut vérifier, c'est que votre multimètre donne bien une valeur RMS (efficace) pour les mesures. En général c'est indiqué dans la notice. Surtout lorsque vous mesurez des tensions à vide... Car cela peut vite induire en erreur...

16/05/2013 04:38:14 - Dominique ADMIN
Bonjour florenttech,

Votre remarque est pertinente
C'est un oubli rédactionnel que nous allons corriger rapidement
Merci

Cordialement,

11/06/2013 06:35:23 - snaprmd
bonjours

les amis j pa une pince qui peut mesuré le courant continu ??

03/03/2014 08:12:15 - philmascio
D'après le rapport n° 48526 de l'IS paru le 07/06/2011 intitulé "Guide pratique pour la mesure des énergies de soudage", il est recommandé d'utiliser des pinces TRMS et non pas RMS qui ne sont pas adaptées aux formes de courant non sinusoïdales.
Les pinces TRMS étant elles-mêmes inadaptées pour les sources de courant qui ont des fréquences supérieures à 3 KHz, l'usage du Wattmètre a été adopté par l'ASME...
Ce rapport est également disponible au CETIM sous le n° 037028 (Août 2011).

03/03/2014 13:47:19 - Dominique ADMIN
Bonjour philmascio,

Merci beaucoup pour ces informations de première importance.
Je ne connaissais pas ce rapport
J'ajoute vos commentaires en première partie de cet article.

Cordialement,

Dominique

29/10/2015 08:17:47 - danyktm
Bonjour
Quelle est en générale la tolerance acceptable de la mesure d'une intensité et d'une tension sur un poste à souder exemple +-5% par rapport à l'affichage du voltmeter est ce acceptable ou pas ????
d'avance merci

15/01/2016 08:11:01 - dbataille
Envoyé par danyktm
Bonjour
Quelle est en générale la tolerance acceptable de la mesure d'une intensité et d'une tension sur un poste à souder exemple +-5% par rapport à l'affichage du voltmeter est ce acceptable ou pas ????
d'avance merci

Bonjour,
Je me pose la même question... Si quelqu'un connait la réponse, pourrait-il nous la donner?
Est-il nécessaire de vérifier le débit de fil pour un poste MAG? Si oui comment?
Merci.

21/01/2016 06:52:23 - dbataille
J'ai trouvé un élément de réponse sur le site de rms soudage:
Plusieurs paramètres peuvent être vérifiés :
- Tension de soudage
- Courant / Intensité de soudage
- Vitesse de fil ( pour les postes à souder Mig Mag )
- Débit de gaz ( sur manomètre )
Par défaut une marge de tolérance de 10 % est appliquée, mais cette marge est révisable selon vos exigences.

La vitesse du fil peut-être vérifiée avec un tachymètre à roue.

05/02/2016 07:44:01 - Zargougnaf
D'après la norme NF EN 50504 (Validation du matériel de soudage à l'arc), une précision de 10% sur courant et tension de la source est suffisante pour la classe standard.

Les mesures doivent être réalisées avec un multimètre dont l'erreur maximale d'indication est de 2,5% des courant et tension maximaux du poste.

05/09/2017 06:36:31 - OC75
Bonjour,

Voici un document qui pourrait aider les personnes faisant les contrôles des postes.

Afficher la pièce jointe

Cordialement

05/09/2017 16:02:47 - Dominique ADMIN
Bonjour OC75,

Merci pour le partage de ressource technique
Je vous invite à m'envoyer le document par courriel à l'adresse suivante :
contact(at)soudeurs.com
Merci pour votre sollicitude et votre fidélité
Bien cordialement