Capteurs de pression

La pression atmosphérique La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer, à 15 °C, est de 1013 mbar. Elle peut varier, de ± 25 mbar, avec la pluie ou le beau temps. Elle est fonction de l’altitude (hydrostatique). La pression relative C’est la différence de pression par rapport à la pression atmosphérique. C’est la plus souvent utilisée, car la plupart des capteurs, soumis à la pression atmosphérique, mesurent en relatif. Pour mesurer en absolu, il leur faut un vide poussé dans une chambre dite de référence. Exemple : La pression de gonflage d’un pneu de voiture. La pression absolue C’est la pression réelle, dont on tient compte dans les calculs sur les gaz. Elle est comptée à partir de zéro. Remarque : on peut rajouter 1 bar à la pression relative pour avoir une approximation de la pression absolue. Le vide Le vide est une pression inférieure à la pression atmosphérique. Le vide parfait correspond théoriquement à une pression absolue nulle. Il ne peut être atteint, ni dépassé. Quand on s’en approche, on parle alors de vide poussé.

surface libre, est égale à la pression atmosphérique po augmentée du poids de la colonne s’exerçant sur l’unité de surface. De même, pour un fluide soumis à une accélération quelconque, il y a lieu de tenir compte de l’influence de la force d’inertie sur la pression. Pression hydrostatique À l’intérieur d’une colonne de fluide se crée une pression due au poids de la masse de fluide sur la surface considérée. Cette pression est : Si la force F agit sur un fluide enfermé, il en résulte une pression Po = F/S. Si l’on néglige la pression hydrostatique, la pression est la même dans tout le liquide. Pression hydrodynamique Un fluide se déplaçant crée une pression supplémentaire P :  avec V la vitesse de déplacement du fluide. La pression totale est la somme de la pression hydrostatique, de la pression due aux forces extérieures et de la pression hydrodynamique. Celle-ci a la même valeur en tous points pour un fluide en mouvement horizontal (incompressible de viscosité négligeable), c’est le théorème de Bernouilli.

L’ascension capillaire est due aux tensions superficielles appliquées aux divers points du contour du ménisque. La résultante F de ces tensions équilibre le poids P du liquide soulevé : F = 2¼RA avec : A = tension  Le ménisque convexe dans ce cas est non tangent à la paroi et forme un angle a avec celle-ci. Dans ce cas, les forces de tension superficielle tirent vers le bas un certain poids du liquide. La résultante F de ces tensions équilibre le poids P du liquide soulevé : F = 2¼RA cos . Le poids du liquide soulevé vaut : P =  Inconvénients :  Encombrant et fragile.  Ils sont sensibles à la température et aux vibrations.  Les tubes doivent être parfaitement calibrés.  Les liquides visqueux, malpropres, les tubes gras, sont des causes d’erreurs.  Ces appareils ne traduisent pas la pression mesurée en un signal analogique exploitable en régulation

Le tube de Bourdon est brasé, soudé ou vissé avec le support de tube qui forme généralement une pièce complète avec le raccord. Par l’intermédiaire d’un trou dans le raccord, le fluide à mesurer passe à l’intérieur du tube. La partie mobile finale du tube se déplace lors de changement de pression (effet Bourdon). Ce déplacement qui est proportionnel à la pression à mesurer, est transmis par l’intermédiaire du mouvement à l’aiguille et affiché sur le cadran en tant que valeur de pression. Le système de mesure, le cadran et l’aiguille sont montés dans un boîtier.

Utilisation Les manomètres à tube de Bourdon sont utilisés pour la mesure de pressions positives ou négatives de fluides gazeux ou liquides, à condition que ceux-ci ne soient ni hautement visqueux ni cristallisant. Les étendues de mesure s’étalent sur toutes les plages selon DIN de 0… 0,6 bar à 0. . . 4000 bars. La forme du tube dépend de l’étendue de mesure. Pour les étendues jusqu’à 0… 40 bars inclus on utilise normalement la forme en arc et à partir de 0… 60 bars la forme hélicoïdale. Les appareils sont fabriqués avec le raccordement vertical ou arrière. Il est conseillé de ne les utiliser qu’entre le premier quart et le dernier quart de l’échelle à cause de l’hystérésis. Il convient également de les protéger contre les risques de surpression ou de dépassement d’échelle. Le tube de Bourdon ne permet pas de mesurer les phénomènes rapides et évolutifs de pression. L’incertitude de mesure trou dans le raccord, le fluide à mesurer arrive dans la chambre de pression en dessous de la membrane. La membrane se déplace sous l’effet de la pression. Le déplacement de la membrane est proportionnel à la pression mesurée et est transmis par l’intermédiaire du mouvement à l’aiguille et affiché sur le cadran en tant que valeur de pression. Afin d’être protégés contre des détériorations, le système de mesure, le cadran et l’aiguille sont montés dans un boîtier. En cas de risque de corrosion due à des fluides agressifs, on peut protéger toutes les parties en contact avec le fluide par enduction de plastique ou par un film de protection.