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Manomètres - Manomètres - Des instruments de précision pour la sécurité !

Les manomètres sont nécessaires pour mesurer la pression physique des gaz et des liquides. Ces jauges de pression sont également utilisées pour mesurer la pression exercée par les corps solides. La mesure de la pression est relative à la pression ambiante (pression atmosphérique). Les instruments de précision sont utilisés à des fins commerciales et privées. Les capteurs de pression détectent la pression et réagissent en conséquence. Dans la plage de mesure, il est alors possible de lire. Dans le domaine de la technique de mesure de la pression, de nombreux fabricants produisent presque tous les types de manomètres, du simple manomètre de débit au manomètre numérique, ainsi que des modèles spéciaux.

Comment fonctionnent les manomètres ?

Le fonctionnement des manomètres varie considérablement en fonction de la pression. La variante la plus simple est le manomètre à liquide. Le liquide se trouve dans un tube en forme de U. Si le liquide est au même niveau dans les deux jambes, la pression est la même dans les deux jambes. Si, par contre, une pression est exercée dans une seule jambe, le liquide se déplace. Les valeurs peuvent ensuite être tirées d'une échelle. La différence de hauteur (Δh) est ensuite convertie en différence de pression (Δp) (pression différentielle).

Versions :

On distingue les instruments de mesure de pression directs et indirects.

Un dispositif de mesure indirecte de la pression dérive la pression, par exemple au moyen de la déformation d'éléments. Des effets chimiques, optiques et électriques sont également possibles avec ce type d'appareil. Les instruments de mesure de la pression indirecte sont les jauges de pression à capsule, les jauges de pression à membrane et les jauges de pression à tube de Bourdon.

Pour les manomètres à élément de mesure élastique, on distingue les manomètres à tube de Bourdon, les manomètres à capsule et les manomètres à membrane.

Les jauges de pression à tube de Bourdon sont constituées d'un tube de Bourdon enroulé en hélice, en spirale ou en cercle. La conception dépend de la plage de pression à mesurer. Si une pression est appliquée, le ressort s'arrête. La variation de la course de l'extrémité du tube de Bourdon est transmise d'une tige de traction à une roue dentée à segments et par conséquent à l'axe de l'aiguille.

Manomètres à membrane

L'élément de mesure est ici constitué d'un ressort à membrane circulaire. Il est serré entre deux brides. La pression fait fléchir le ressort du diaphragme. Celui-ci est converti par un mécanisme de pointage en un mouvement rotatif de l'axe du pointeur. Dans les joints à membrane, en revanche, la déflexion est transférée à un liquide. C'est là que s'effectue la transmission à un mécanisme de pointage. Un profil rainuré est estampé dans le ressort plat. La conception dépend du diamètre du diaphragme, du module d'élasticité du matériau et de l'épaisseur du diaphragme. L'acier inoxydable est généralement utilisé comme matériau. Les alliages à base de nickel, tels que Hastelloy ou Monel, sont utilisés pour une plus grande résistance dans les techniques de mesure. En outre, des métaux réfractaires (tantale) et du PTFE sont utilisés.

Les jauges de pression à capsule sont une forme spéciale de jauges de pression à diaphragme. Dans cette conception, deux ressorts à diaphragme sont disposés l'un au-dessus de l'autre et soudés sur les bords. Cela crée une chambre de pression fermée (cellule de charge). Le milieu de mesure est conduit par un tube capillaire soudé au ressort de la capsule. Les deux extrémités du ressort peuvent se plier.

Les manomètres directs sont basés directement sur la description de la grandeur physique. La valeur donnée est ancrée dans l'une des valeurs de l'équation : p = F/A ou Δp = Δhρg (pression p, surface A, hauteur h, densité ρ, accélération de la gravité g, force F). Les manomètres directs sont des manomètres à liquide et à piston.

Le baromètre à piston mesure la pression à travers un piston qui s'appuie sur une contre-force. La source de la force est généralement des sources. Ce principe de fonctionnement est utilisé pour des baromètres à piston très simples mais aussi de haute précision, par exemple pour l'étalonnage et la jaugeage. Il s'agit de manomètres à piston rotatif, dans lesquels le piston est mis en rotation. Cela permet d'éviter les erreurs de mesure de désalignement.

Parmi les formes spéciales, on trouve le baromètre (instrument de mesure de la pression absolue), qui mesure la pression de l'air. La pression de référence est un vide. La seule différence avec les autres instruments de mesure est que la pression différentielle est mesurée entre deux systèmes quelconques.

Manomètre différentiel (manomètre absolu)

Dans la mesure de la pression absolue, la pression atmosphérique de l'air agissant sur le ressort de mesure est remplacée par un vide. La pression absolue est mesurée. Avec le baromètre anéroïde, la pression de l'air agissant de l'extérieur déforme les membranes. Si le boîtier d'un manomètre à tube de Bourdon est évacué, un manomètre absolu est créé.

Les débitmètres sont constitués d'un capteur de mesure (débitmètre) et d'une unité d'alimentation ou d'évaluation. Ce dernier est appelé un émetteur.

Que sont les classes de précision ?

Il s'agit de la spécification des limites d'erreur en pourcentage des valeurs de la pleine échelle. Les classes de précision vont de 0,1 à 4. La classe 4 signifie qu'une erreur de ± 4 % dans la mesure de la pression est acceptable.