Manomètres : ce qu'il faut savoir

Les bases des manomètres et les techniques de mesure des manomètres

La pression est une quantité scalaire fondamentale qui trouve une application dans presque tous les secteurs et industries.Manomètres sont des instruments mécaniques utilisés pour mesurer la pression dans des milieux fluides. Il existe différents types de manomètres en fonction de leur conception et de leurs applications uniques. En mesurant les valeurs de pression des fluides dans un système, les manomètres garantissent des performances et une sécurité optimales.

La pression est simplement définie comme la force agissant perpendiculairement sur une unité de surface. Pour les liquides et les gaz stagnants, la pression serait la quantité de force agissant sur la paroi du récipient contenant le fluide. Si le fluide est en mouvement, il existe une pression supplémentaire appelée pression dynamique agissant dans le sens de l'écoulement du fluide.

Il existe trois formes de pression : la pression absolue ; pression manométrique; et pression différentielle.

La pression absolue représente la quantité totale de force agissant sur une unité de surface. L'atmosphère terrestre au niveau de la mer, par exemple, a une pression absolue de 1 atm, tandis que le vide a une pression absolue de zéro.

La pression relative est la pression du fluide par rapport à la pression atmosphérique. En d’autres termes, la pression relative est calculée en soustrayant la pression atmosphérique de la pression absolue. Un manomètre conçu pour mesurer la pression du vide est appelé un manomètre et le signe négatif sera omis. Les valeurs de pression manométrique sont indiquées par la lettre « g », par exemple 100 psi g.

La pression différentielle est la différence de pression entre deux points quelconques d'un système. Certains manomètres disposent d'une fonction intégrée permettant de mesurer la pression différentielle entre les points, c'est-à-dire sans qu'il soit nécessaire de soustraire manuellement les valeurs de pression.

Il existe plusieurs techniques utilisées pour mesurer la pression, mais la plus courante est l'utilisation de jauges anéroïdes ou mécaniques. Cette technique est non seulement efficace, mais elle est également largement adoptée et a connu des améliorations clés au fil des décennies.

Les jauges mécaniques utilisent des éléments métalliques sensibles à la pression pour mesurer les valeurs de pression. L'élément peut prendre n'importe quelle forme, mais sa fonction est de fléchir élastiquement lorsqu'il détecte une différence de pression. Lorsque l'élément fléchit, il se déforme et son déplacement peut être capturé et converti en un mouvement de rotation affiché sur une échelle à pointeur. Il existe trois principaux types de jauges anéroïdes/mécaniques largement utilisées aujourd’hui.

Il s'agit du tube de bourdon, de l'élément capsule et du diaphragme. Ces manomètres ont différentes conceptions,précision de mesureet des cas d'utilisation uniques.

Il s'agit d'un tube plat à paroi mince avec une extrémité fermée, en forme d'hélice ou de C. Le tube comporte également un trou à travers lequel la pression du fluide est appliquée. La section ovale devient alors plus circulaire et le tube devient droit. Une fois la pression du fluide diminuée, le tube reprend sa forme initiale. Ce changement dans la forme du tube crée un certain déplacement à l'extrémité du tube, qui est ensuite converti en rotation du pointeur avec des engrenages et des maillons.

Les tubes de Bourdon mesurent la pression relative et font partie des manomètres les plus couramment utilisés, grâce à leur excellente sensibilité, précision et linéarité. Ils existent en différents modèles pour répondre à un large éventail d’applications. Les manomètres à tube de Bourdon ont une plage de mesure de 0 à 0,6 bar à 0 à 1 600 bar avec une classe de précision de 0,1 à 4,0.

Ce manomètre utilise le déplacement d'une membrane flexible entre deux environnements pour mesurer les valeurs de pression. Le diaphragme peut être métallique ou en céramique avec un côté exposé à l'atmosphère ou scellé contre un vide où la pression absolue est mesurée. Le diaphragme fléchit lorsque la pression augmente, ce qui amène les engrenages et les liaisons à transformer le déplacement en mesures à cadran. Ce manomètre est mieux utilisé pour les fluides corrosifs et les liquides très visqueux. La plage de mesure se situe entre 0 – 25 mbar et 0 – 25 bar et a une classe de précision de 0,6 – 2,5.