C’est quoi un capteur de pression ?
Un capteur de pression permet de mesurer la pression réelle appliqué sur le capteur, alors son fonctionnement est de convertir un signal analogique (pression) en un signal numérique de sortie. Il est très utilisé dans le domaine industriel. Généralement, à l’aide de la déformation d’une membrane, les capteurs de pression peuvent mesurer un changement de pression. Il a une grande utilité dans le domaine industriel pour déterminer le niveau d’eau dans un réservoir, mesurer la pression dans une chambre et qui doit être suffisant pour fabriquer un produit. Dans cet article, nous allons bien expliquer le principe de fonctionnement de ce capteur en en répondant aux questions suivantes :
-C’est quoi une pression ?
-Quel est le principe de fonctionnement de ce capteur ?
-Quel sont ses types ?
Définition de la pression
La pression est définit par la division de la force normale ou bien perpendiculaire sur la surface en mètre carré . L’unité internationale de la pression et le pascale et on peut trouver aussi l’unité « bar » : 1 bar=10.000 pascal (Pa).Il existe 6 types des pressions :
La pression absolue
La pression absolue : C’est ce qu’on appelle la pression réelle, dont on s’intéresse dans les calculs sur les gaz. On dit aussi, la pression atmosphérique ou bien la pression barométrique :
La pression atmosphérique moyenne
Pour la pression atmosphérique moyenne c’est-à-dire au niveau de la mer, il est égale à 15 ˚C’est presque 1013 mbar. Elle a une plage de variation de ± 25 mbar dans les conditions de la pluie ou le beau temps. Elle est reliée à l’altitude.
La pression relative
Pour la pression relative : est définit par la soustraction entre la pression par rapport à la pression atmosphérique. Elle est le plus utilisée dans l’industrie, car on trouve plusieurs capteurs qui sont soumis de plus en plus à la pression atmosphérique. La méthode utilisé pour mesurer la pression absolu est de créer le vide poussé dans une chambre qu’on l’appelle une chambre de référence.
La pression différentielle
D’autre type de pression s’appelle la pression différentielle qui est une différence entre deux pressions, la première est de de référence et la deuxième est une pression différentielle qui peut prendre une valeur inférieure à 0.
Le vide
Le vide aussi est un type de pression qui correspond théoriquement à une pression absolue qui est nulle. Il ne doit pas atteindre ou dépassé cette pression. Quand on s’approche de ce type , on parle donc de vide poussé.
la pression de service
IL y’a la pression de service ou bien la pression dans les conduites : Il est définit comme une force unité de surface qui exerce sur une surface par un fluide qui s’écoule avec une manière parallèle par exemple sur une paroi d’une conduite.
Alors un capteur de pression est un instrument qui contient un élément qui doit être sensible à la pression pour donner la valeur de la pression réelle appliquée au niveau du capteur. Nous allons passer pour citer les types de capteur de la pression.
Le manomètre hydrostatique
L’équation suivante montre que La hauteur du liquide permet de mesurer la pression. Pour la sensibilité la masse volumique du liquide dans la paroi est faible. Elle sera de plus en plus très importante.
hm=P/ρ*g
P : en pascal ; ρ :en kg /m3 ; g :en m/s2
Le manomètre à tube de type U
Pour trouver la mesure de la pression P entre les deux extrémités du tube on se base sur La différence d’altitude h du liquide manométrique, qui se localise entre les 2 côtés d’un même tube de la forme U.
Pour améliorer la sensibilité on utilise un tube en U avec deux sections section inégales.
Le baromètre de Torricelli
Il est sous forme d’un tube en verre avec une longueur de 90 cm, contient le mercure, fermé à une extrémité : la hauteur h permet de mesurer la pression atmosphérique. Par exemple la pression atmosphérique : 1013 mbars, la hauteur = 0,7993 m.
Le manomètre à déformation de solide
Le manomètre à tube de Bourdon contient un tube de Bourdon qui est brasé ou bien soudé avec un support de tube donne une pièce complète avec le raccord. A l’aide d’un trou, le fluide peut passer à l’intérieur du tube. Il y’a une partie mobile finale au niveau du tube qui se d´déplace en cours du changement de pression c’est ce qu’on l’appelle l’effet Bourdon. Ce mouvement est proportionnel à la pression qu’on veut le mesurer, il est également transmis par une intermédiaire du déplacement `à l’aiguille du manomètre, ensuite, il s’affiche sur le cadran comme une valeur de pression. Le boitier qui est le système de mesure contient un cadran et une aiguille.
Les composants de ce manomètre :
- 1 l’organe moteur et le tube de Bourdon.
- 2,3 Support de tube, Capuchon du tube.
- 4,5 Secteur denté, biellette.
- 6, 7,8 Les engrenages, l’aiguille et le cadran.
Capteur de pression :le manomètre à membrane
Il est utilisé pour mesurer les faibles pressions supérieur ou inférieure à 0 de fluides gazeux ou liquides. Les étendues de mesure ont une possibilité de s´étaler sur les différentes plages en fonction DIN dans l’intervalle 16 mbar à 40 bars. Les membranes sont très minces et ondulées. D’autre part, par rapport aux manomètres à tube, leur forme présente les caractéristiques d’une sensibilité moindre aux vibrations, et ils sont également faciles à éviter les surcharges et les fluides corrosifs. On peut l’utiliser avec les fluides qui ont hautement visqueux ou cristallisant. De plus il y’a la possibilité de les équiper avec des brides ouvertes. Pour les appareils, ils sont fabriqués à base d’un montage de membrane horizontal. De plus il n’y a pas de différence de fonctionnement et la description suivante au niveau de l’exécution courante, avec la membrane qui est horizontale.
Le capteur de pression :le manomètre à capsule
Le manomètre à capsule est utilisé pour mesurer des pressions positives ou négatives et très faibles, en particulier pour les fluides gazeux. Il existe certaines restrictions sur la mesure des liquides.
Les plages de mesure possibles couvrent toutes les plages de 2,5 mbar à 600 mbar. les capsules sont une forme particulière de membrane. Ils sont composés de deux membranes ondulées concentriques, qui sont étroitement assemblées en une capsule. Pour les plages de mesure très faibles, vous pouvez assembler plusieurs capsules dans un soufflet. Pour l’appareil de type profil que nous utilisons un soufflet traditionnel. Ces appareils sont fabriqués avec des capsules installées verticalement (parallèles Au cadran), ou horizontale (perpendiculaire au cadran). Connectez-vous ci-dessous ou à arrière.
Capteur de pression : le manomètre de pression absolu
Le manomètre absolu est utilisé pour mesurer la pression et ils ne sont pas affectés par les changements de la pression atmosphérique de l’environnement. Les plages de mesure possibles couvrent toutes les plages de pression absolue de 10 mbar à 100 bar.
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credits :http://gatt.fr/CIRA/Cours/Instrum/CIRA1%20-%203)%20Pression.pdf
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