Sélectionner le bon capteur de pression

Sélectionner le bon capteur de pression
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INTRODUCTION
Pour sélectionner le bon capteur de pression, il
convient de tenir compte, outre de la plage de
pression, du type de pression à mesurer. Les
capteurs de pression mesurent une pression
d’utilisation par rapport à une pression de
référence et sont classés, selon leur type, en
capteurs de pression absolue, relative ou
différentielle (voir figure 1). Ces différents types
de mesure seront expliqués ci-dessous, en
prenant comme exemples les capteurs de
pression piezorésistifs de First Sensor.
surpression
dépression
pression atmosphérique
(p. ex. 1013,25 mbar)
dépression
surpression
pression
vide absolu
(0 bar)
pression absolue
Figure 1:
F / 11159 / 0
pression relative
pression différentielle
Comparaison entre pression absolue, relative et différentielle
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PRESSION ABSOLUE
La pression absolue correspond à la pression
mesurée par rapport au vide (zéro absolu de
pression). Les capteurs de pression absolue
mesurent la pression par rapport à une
réference de vide scellé dans le capteur (voir
figure 2). Dans ce cas, le vide doit être
négligeable par rapport à la pression à mesurer.
pression p1
Vide
Figure 2:
Principe de fonctionnement d’un capteur
de pression absolue piézorésistif
Les capteurs de pression absolue de First
Sensor proposent des plages de mesure à
partir de 1 bar pleine échelle et même 700 mbar
pour certains, ainsi que des gammes pour
mesures barométriques.
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PRESSION RELATIVE
Les capteurs de pression relative mesurent la
pression par rapport à la pression
atmosphérique ambiante. La pression
atmosphérique moyenne au niveau de la mer
est de 1013,25 mbars. Sur ce type de capteurs,
les fluctuations de pression dues à des
changements de météo ou d’altitude ont un
impact direct sur la valeur mesurée. Si la
pression qui s’exerce sur le capteur de pression
relative est supérieure à la pression ambiante,
on parle de pression relative positive, et la
valeur mesurée est précédée d’un signe « + ».
Dans le cas contraire, on parle de dépression
ou de pression relative de vide , et la valeur est
précédée d’un signe « - ». Par « vide », on
entend généralement un espace caractérisé par
l’absence totale d’air. On distingue plusieurs
types de vide, selon la qualité de celui-ci : le
vide grossier, le vide poussé et l’ultravide, par
exemple.
Les capteurs de pression relative ne
comportent qu’un seul raccord de pression. La
pression ambiante s’y exerce par une fente ou
par un tube de mise à l’air libre situés à l’arrière
de la membrane du capteur et cette mesure
relative est ainsi compensée (voir figure 3).
Exemples
- Les capteurs de pression absolue sont
principalement utilisés dans le but de
mesurer la pression de l’air en météorologie,
dans les baromètres et les altimètres. Pour
ce faire, ils proposent des plages de
pressions barométriques spécifiques, telles
que 600 à 1100 mbars ou 800 à 1100 mbars.
pression p1
(exemples de produits : HCA-Baro, HDI)
- Dans les machines d’emballage , pour
s’assurer d’une fermeture hermétique
préservant les denrées alimentaires, les
capteurs de pression absolue garantissent
l’utilisation d’un niveau de vide suffisant,
indépendamment de la pression
atmosphérique ambiante à un moment
donné. (exemples de produits : HMU, HCE, SSI)
F / 11159 / 0
pression atmosphérique
Figure 3:
Principe de fonctionnement d’un capteur
de pression relative piézorésistif
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Exemples
pression p1
- L’exemple-type d’une mesure de pression
relative est celui du contrôle de la pression
des pneus. Ici, en adaptant au mieux la
pression positive par rapport à la pression
ambiante, on optimise les performances du
pneu. (exemples de produits : HMA, HCE, SSI)
- Dans le cas d’une mesure de pression
hydrostatique dans des réservoirs ou dans
des conteneurs ouverts, les changements
de la pression atmosphérique à la surface du
liquide doivent être compensées, pour éviter
des erreurs dans la mesure des niveaux de
liquide. Dans ce cas, et pour apporter la
référence de pression atmosphérique à la
cellule sensible, on peut utiliser soit des
sondes de niveau submersibles avec un tube
de mise à l’air placé à l’intérieur du câble de
connection électrique ressortant en surface,
ou bien des transmetteurs vissés sur la paroi
avec un conduit de mis à l’air libre.
pression p2
Figure 4:
Principe de fonctionnement d’un capteur
de pression différentielle piézorésistif
(p1>p2), par exemple sur des plages comprises
entre 0 et 1 bar ou 0 et 2,5 mbars. En d’autres
termes, la pression la plus élevée doit toujours
se trouver sur le raccord désigné par « pression
haute ».
(exemples de produits : CTE9000, KTE8000CS)
Exemples
- Des dispositifs d’aspiration médicaux sont
utilisés en médecine d’urgence, lors
d’opérations ou pour le traitement des plaies.
Ceux-ci génèrent une dépression au moyen
d’une pompe et peuvent ainsi absorber les
sécrétions ou le mucus.
(exemples de produits : HCE, HDI, HMA, HMI)
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PRESSION DIFFÉRENTIELLE
La pression différentielle correspond à la
différence qui existe entre deux pressions p1 et
p2. Les capteurs de pression différentielle
possèdent deux raccords, p. ex. sous la forme
d’un tuyau ou d’un filetage (voir figure 4). Les
capteurs amplifiés de First Sensor, peuvent
mesurer des pressions différentielles positives
ou négatives (p1>p2 et p1<p2). Ces capteurs
sont appelés capteurs de pression différentielle
bidirectionnels et mesurent, par exemple, des
plages allant de -1 à +1 bar ou de -2,5 à +2,5
mbars. Contrairement à ceux-ci, les capteurs
de pression différentielle unidirectionnels ne
peuvent mesurer que des valeurs positives
- Les capteurs de pression différentielle sont
utilisés, notamment, en médecine, en vue de
déterminer les échanges respiratoires ou
gazeux, ou en génie climatique, dans le but
de contrôler les flux d’air. Grâce à un
étranglement artificiel dans la conduite du
flux, réalisé par exemple au moyen d’un
élément laminaire ou d’un diaphragme, il est
possible d’obtenir une chute de pression
indicative du débit. Les capteurs de pression
différentielle mesurent la pression en amont
et en aval de l’élément.
(exemples de produits : HCL, HCLA, LDE)
- Les dispositifs de surveillance des filtres
fonctionnent selon le même principe. Si le _
filtre s’obstrue au fil du temps, il offre une
résistance plus forte au passage du flux, et
la différence de pression au borne du filtre _
augmente. Les capteurs de pression
différentielle mesurent cette différence de
pression et déclenchent des alarmes dès _
que des valeurs critiques sont atteintes.
(exemples de produits : BTE5000, LDE)
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