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Qu’est-ce qu’une pompe à pression ?

“Les pompes sont utilisées pour aspirer des liquides et des gaz et les transférer à l’endroit souhaité. En raison de leur capacité à transférer avec force, elles sont utilisées lorsqu’il n’y a pas de différence de hauteur, pour pomper d’un endroit bas à un endroit élevé, ou lorsqu’un transfert à grande vitesse est nécessaire.

Toutes les pompes fonctionnent grâce à la différence de pression entre les orifices d’aspiration et de refoulement et, de ce point de vue, toutes les pompes peuvent être classées comme “pompes à pression”, mais le terme “pompe à pression” est utilisé comme terme générique pour les pompes utilisées dans le drainage des toilettes, les systèmes d’égouts, les travaux d’empilement et les chantiers d’excavation de tunnels, entre autres. Le terme “pompe” est utilisé comme terme générique pour les pompes utilisées dans l’évacuation des toilettes, les systèmes d’égouts, les travaux d’empilement et les chantiers de creusement de tunnels.

Utilisations des pompes à pression

Les pompes utilisées pour les utilisations suivantes sont généralement appelées pompes à pression :

• Systèmes d’évacuation des eaux usées domestiques.
• Transfert d’eau et d’eaux usées entre les réservoirs d’alimentation et de drainage dans les immeubles de grande hauteur.
• Déversement de terres excavées contenant des gaz toxiques sur les sites d’excavation.
• Pompage d’eau boueuse lors de travaux d’empilement.
• Entraînement d’équipements de filtration dans les stations d’épuration des eaux usées.
• Soulever du sable lors de travaux de dragage.
• Types particuliers d’équipements d’injection de carburant.
• Pompes submersibles à injection.
• Systèmes de transfert de matériaux dans les usines de transformation des aliments.
• Systèmes d’alimentation en huile.
• Systèmes d’approvisionnement en eau par puits.

Principe des pompes à pression

Le principe de fonctionnement de base des pompes est généralement le même : les liquides et les gaz sont déplacés par aspiration et refoulement répétés, en utilisant divers mécanismes pour créer une différence de pression à l’intérieur de la pompe. De ce point de vue, toutes les pompes peuvent être classées comme des pompes à pression.

En fonction de leurs caractéristiques structurelles, les pompes peuvent être divisées en deux types principaux : celles qui font tourner à grande vitesse une turbine à l’intérieur de la pompe et celles qui font varier la pression à l’intérieur d’un compartiment situé à l’intérieur de la pompe.

Le premier type est appelé pompe non volumétrique et peut pomper une quantité relativement importante de liquide à basse pression, mais en fonction de la nature du liquide, il peut être difficile de régler le débit et d’autres paramètres avec précision.

Le deuxième type de pompe est appelé pompe volumétrique, qui peut maintenir des pressions d’aspiration et de refoulement élevées et peut régler avec précision les vitesses d’écoulement, etc. mais ne pompe pas de grands volumes de liquide.

Le terme de pompe à pression est désormais utilisé comme un terme générique pour les pompes utilisées dans divers systèmes et processus de travail, plutôt que comme un type de pompe spécifique.

Qu’est-ce qu’un réservoir de séparation ?

Les réservoirs de séparation sont principalement utilisés pour séparer l’huile et l’eau. Ils sont également appelés bacs à graisse ou bacs à essence. En principe, l’huile est séparée en utilisant la différence de gravité spécifique entre l’huile et l’eau. La différence de gravité spécifique fait flotter l’huile par rapport à l’eau, et l’huile flottante est adsorbée à l’aide de tapis d’adsorption. De plus, en séparant les réservoirs à l’aide de plaques de blindage et en les faisant passer l’un après l’autre, la quantité d’huile peut être progressivement réduite tout en éliminant les matières étrangères.

La saleté s’accumulant inévitablement à l’usage, il est important de procéder à un entretien régulier.

Utilisations des réservoirs de séparation

Les réservoirs de séparation sont utilisés pour séparer l’huile et l’eau des eaux usées. Ces dernières années, avec la prise de conscience croissante des dommages environnementaux et de la législation, des réservoirs de séparation huile-eau ont été introduits dans divers endroits où de l’huile peut se déverser. Ils sont notamment largement utilisées dans les usines automobiles, les ateliers d’entretien automobile, les stations-service, les stations de lavage et autres lieux où des travaux liés à l’automobile sont effectués.

Au Japon, l’application de la loi sur les égouts exige également l’installation de réservoirs de séparation huile-eau dans les cuisines des restaurants et autres lieux où de l’huile peut se déverser dans le réseau d’égouts.

Principe des réservoirs de séparation

Le principe d’une cuve de séparation huile-eau, qui sépare l’huile et l’eau en tant que cuve de séparation, est expliqué ci-dessous.Les réservoirs de séparation huile-eau utilisent la propriété de coulée de l’eau, qui a une gravité spécifique plus élevée que celle de l’huile, pour séparer les deux.

L’intérieur du réservoir de séparation huile-eau est divisé en quatre sections environ par un blindage. La première étape consiste à passer par un dépoussiéreur avant de passer à la cuve voisine. Le piège à poussière élimine les déchets et les substances étrangères et empêche les débris excédentaires de s’accumuler dans la cuve.

La partie supérieure des réservoirs séparés est conçue pour passer à travers un tapis d’adsorption, qui absorbe toute huile flottant à la surface. De plus, le flux entre les réservoirs passe par des boucliers et des tubes. Ils sont disposés en alternance pour assurer une séparation efficace. Dans de nombreux produits, un vérificateur d’huile est placé dans le dernier réservoir pour vérifier s’il y a des résidus d’huile avant la vidange.

Si le réservoir de séparation n’est pas nettoyé régulièrement, de la boue et des débris peuvent s’accumuler, empêchant la fonction de séparation de fonctionner correctement et la purification.

Les produits dotés de FRP à l’intérieur du réservoir de séparation sont particulièrement faciles à installer car ils sont résistants à la corrosion et faciles à usiner.

Qu’est-ce qu’un dispersant ?

Les dispersants sont des agents utilisés pour disperser uniformément les particules et maintenir un état de dispersion stable sans ré-agglomération.

Les dispersants peuvent être classés en deux grandes catégories : les dispersants de type tensioactif et les dispersants de type polymère. Les dispersants de type surfactant sont constitués de groupes hydrophiles et hydrophobes et sont classés comme anioniques, cationiques ou non ioniques en fonction de la composante du groupe hydrophile.

Principe des dispersants

Il existe deux types d’expression de l’effet des dispersants : la répulsion électrostatique et la répulsion due à l’encombrement stérique. Deux forces agissent entre les particules dispersées dans un liquide : la répulsion électrostatique, qui provient de la charge des surfaces des particules, et les forces de cohésion appelées forces de van der Waals. L’importance de ces deux forces détermine si les particules sont agglomérées ou dispersées. En d’autres termes, les particules s’agglomèrent et se déposent lorsque la force de van der Waals est supérieure à la force de répulsion électrostatique.

1. Répulsion électrostatique

Les particules d’un dispersant sont chargées et des ions de charge opposée entourent les particules sur leur surface extérieure. Cette couche de charge et de contre-ions à la surface des particules est appelée double couche électrique. Lorsque cette double couche électrique est épaissie par le dispersant, la force de répulsion entre les doubles couches électriques entre les particules augmente et l’agglomération est supprimée.

2. Répulsion due à l’encombrement stérique

Lorsqu’un dispersant polymère de poids moléculaire élevé s’adsorbe sur la surface des particules, il forme une couche colloïdale protectrice, empêchant les particules de s’agglomérer entre elles. Plus le nombre de molécules augmente, plus la structure devient volumineuse, et plus les particules deviennent volumineuses, moins elles sont susceptibles de s’approcher les unes des autres, ce qui conduit à la stabilisation de la dispersion.

Lorsque des solvants organiques sont utilisés comme solvants dispersants, la force de répulsion des charges est plus faible que dans les systèmes aqueux. La dispersion par répulsion de l’encombrement stérique est donc utilisée. Lors de la sélection d’un dispersant à base de polymère, le poids moléculaire est important en plus de la structure moléculaire. Plus le poids moléculaire est élevé, plus l’effet colloïdal protecteur est important. Si le poids moléculaire dépasse plusieurs centaines de milliers, la molécule de dispersant s’adsorbe sur deux particules ou plus, ce qui entraîne une agglomération.

Types de dispersants

Les types de dispersants comprennent les dispersants de type surfactant, les dispersants de type polymère et les dispersants de type inorganique. Ils sont classés en trois catégories : anioniques, cationiques et non ioniques.

Comment choisir un dispersant

Le choix d’un dispersant dépend de la qualité de la dispersion, du milieu de dispersion et de la concentration de la dispersion, mais les trois points suivants sont importants lors de la dispersion dans l’eau :

• Choisir un dispersant qui se dissout bien dans l’eau et qui est facilement absorbé par le produit à disperser.
• Plus la taille des particules est petite, plus la cohésion est élevée et plus il est difficile de les disperser ; il convient donc d’utiliser un type de tensioactif ayant de bonnes propriétés de mouillage et réduisant l’énergie interfaciale.
• Lorsque la concentration de la dispersion est élevée, un type de polymère est efficace, car on peut s’attendre à ce qu’il ait un effet de répulsion de l’encombrement stérique.

Autres informations sur les dispersants

Fonctions des dispersants autres que la dispersion

Une fonction autre que la dispersion est l’amélioration de la mouillabilité du matériau de base. Dans le cas des peintures et autres revêtements, lorsque la peinture est appliquée sur la surface de la pièce, en fonction de la combinaison, les propriétés de mouillage peuvent être médiocres et la peinture peut s’écailler.

La cause de l’écaillage est la tension superficielle, c’est-à-dire la force qui réduit autant que possible la surface de contact entre le liquide et l’objet revêtu. L’ajout d’un dispersant réduit la tension de surface et permet à la peinture de s’étaler plus facilement sur la pièce.

Qu’est-ce qu’un sécheur à congélation ?

Un sécheur à congélation est un appareil permettant d’éliminer l’eau d’un échantillon à l’état congelé.

Il se compose de trois éléments de base :

• Chambre de séchage : contient et sèche l’échantillon.
• Piège de refroidissement : condense et recueille la vapeur d’eau évaporée dans le condenseur.
• Pompe à vide : réduit la pression à l’intérieur du dispositif.

Le système élimine l’eau et les solvants en dépressurisant l’échantillon pré-congelé dans la chambre et en sublimant la glace. L’échantillon peut être séché avec des changements structurels minimes.

Utilisations des sécheurs à congélation

Les lyophilisateurs sont utilisés pour les matériaux dont on ne peut empêcher la détérioration, ceci en raison des effets de l’humidité dans l’échantillon au cours d’un stockage à long terme à température ambiante, d’un stockage réfrigéré ou d’un stockage congelé.

Les échantillons lyophilisés peuvent être conservés pendant de longues périodes à température ambiante s’ils sont scellés. De plus, le coût de l’entretien de l’équipement pendant le stockage est inférieur à celui d’autres méthodes de stockage.

Les utilisations spécifiques sont les suivantes :

1. Produits alimentaires

Les aliments lyophilisés sont des produits fabriqués par lyophilisation. Il s’agit notamment du café instantané, de la soupe miso (soupe japonaise composée d’un bouillon et de soja fermenté) et, plus récemment, des aliments pour l’espace et des rations d’urgence. Les avantages sont la conservation à long terme, le fait d’être secs et légers, ce qui les rend aptes au transport, et le fait qu’ils ne changent pas facilement de saveur.

2. Produits pharmaceutiques

Comme ils peuvent être réduits en poudre sans être chauffé, ils sont utilisés pour produire des médicaments injectables tels que des préparations de protéines et d’enzymes thermosensibles. Des recherches sont également menées sur l’utilisation de sécheurs à congélation pour conserver le sperme des animaux.

Principe des sécheurs à congélation

Le processus de lyophilisation est le suivant :

1. Pré-congeler l’échantillon pour s’assurer qu’il est suffisamment congelé.
2. L’échantillon congelé est stocké dans la chambre de séchage.
3. Congélation primaire : la pompe à vide est utilisée pour dépressuriser la chambre et créer un vide, ce qui permet au solvant de se sublimer à partir de l’échantillon. Dans le cas de la méthode de l’étagère, l’énergie thermique perdue par la sublimation est compensée par le chauffage de l’étagère, ce qui permet un séchage efficace.
4. Congélation secondaire : dans la méthode de l’étagère, la température de l’étagère est augmentée pour éliminer l’eau incorporée sous forme d’antigel dans les composants du soluté. Ce processus est relativement court.
5. La décompression est relâchée et l’échantillon est retiré. Dans les sécheurs à congélation à plateau, l’utilisation d’un plateau et d’un flacon bouché permet de boucher le flacon avant que la décompression ne soit libérée.

La vapeur d’eau sublimée est refroidie dans un dispositif appelé piège à froid et récupérée sous forme de glace. À ce stade, plus la différence de température entre la chambre de séchage et le piège de refroidissement est importante, plus le séchage est rapide.

Dans le cas des produits alimentaires, l’avantage est qu’ils sont faciles à dissoudre et à retourner avec de l’eau ou de l’eau bouillante. Une fois le sceau rompu, ils sont plus susceptibles de s’oxyder, d’absorber l’humidité et de se détériorer plus facilement.

Types de sécheurs à congélation

Il existe deux principaux types de sécheurs à congélation: le manifol, type collecteur, et le shelf type, type étagère.

Ils sont également disponibles dans une large gamme de tailles, des plus petits utilisés à l’échelle du laboratoire aux plus grands utilisés en production. Les capacités de séchage varient considérablement, de 150 ml pour les plus petits modèles à plus de 100 l pour les plus grands.

1. Type collecteur (manifold type)

Il est relativement de petite échelle et principalement adapté à la recherche fondamentale, tandis que le type à étagère peut être utilisé pour des usages à petite ou grande échelle.

2. Type étagère

La température peut être contrôlée en chauffant les étagères. L’énergie thermique nécessaire à la sublimation peut être compensée par l’échantillon, ce qui permet de le sécher efficacement. Certains produits à plateaux sont également équipés d’une fonction de bouchage. En utilisant un flacon à bouchon comme contenant d’échantillon et en activant la tablette à bouchon, le bouchage peut être effectué automatiquement tout en maintenant le vide dans la chambre.

Qu’est-ce qu’un micromètre intérieur ?

Un micromètre intérieur est un instrument utilisé pour mesurer la taille du diamètre intérieur d’une forme de trou.

Bien que la terminologie puisse varier d’un fabricant à l’autre, le terme est utilisé ici pour les instruments de mesure qui sont en contact avec l’objet à mesurer. Il existe trois types de micromètres intérieurs : ceux avec trois éléments de mesure pour indiquer le diamètre intérieur en trois points ; ceux avec un comparateur pour indiquer la quantité de pression exercée sur l’élément de mesure pour mesurer le diamètre ; et les micromètres en forme de bâton qui indiquent la partie du diamètre intérieur qui touche le diamètre en deux points pour mesurer le plus grand diamètre.

Selon le fabricant de l’instrument de mesure, un micromètre intérieur peut désigner uniquement un instrument en forme de bâton qui mesure par contact entre deux points.

Utilisations des micromètres intérieurs

Les micromètres intérieurs sont principalement utilisés dans la fabrication, le contrôle qualité et le développement de produits industriels en métal. Ils sont considérés comme un instrument de mesure de précision, tel qu’un pied à coulisse, un micromètre ou une jauge de hauteur. Les micromètres intérieurs peuvent mesurer non seulement les diamètres intérieurs circulaires des trous et des tuyaux, mais aussi les largeurs et les distances des rainures.

Ils nécessitent une certaine taille pour leur corps en raison de leur structure, ils ne peuvent pas mesurer des diamètres ou des dimensions minuscules. Dans ce cas, il faut utiliser d’autres instruments de mesure tels que les jauges à pointes ou la mesure d’image.

Principe du micromètre intérieur

Le principe de mesure du micromètre intérieur est le contact direct avec le diamètre intérieur du trou à mesurer et la lecture de la distance entre les éléments de mesure. Le résultat de la mesure est lu par le micromètre. Il existe deux types de micromètres : l’un lit sur une échelle gravée en divisions égales en fonction de la quantité avancée par une rotation de la vis ; l’autre lit sur une échelle gravée sur la circonférence d’une jauge circulaire, appelée comparateur, à l’aide d’une aiguille.

Le micromètre intérieur, en forme de tige, mesure le diamètre interne en fonction de l’avancement ou du recul de la vis. Il n’y a pas de cliquet sur la vis pour maintenir une pression de mesure constante. Aussi, l’application d’une pression de mesure trop élevée empêche non seulement une mesure correcte, mais peut également entraîner des dysfonctionnements.

L’appareil convertit la quantité d’avance de la vis en ouverture et fermeture de l’élément de mesure à l’aide d’un transducteur conique. Ce micromètre est doté d’un cliquet. De la sorte, il n’est pas nécessaire de faire attention à la pression de mesure. De nombreux opérateurs estiment que la lecture de l’échelle est à l’opposé de celle d’un micromètre normal, et une certaine formation est nécessaire pour lire l’échelle correctement.

Types de micromètres intérieurs

1. Test de trou ABS borematic

Il s’agit d’instruments de mesure dans lesquels la partie de l’élément de mesure est insérée dans l’alésage. Deux ou trois éléments de mesure sont mis en contact avec l’alésage de telle sorte qu’ils sont écartés et que les lectures sont prises par un micromètre fixé à la partie de la broche. Les instruments de mesure à trois éléments de mesure sont relativement stables.

Toutefois, en raison du mécanisme, l’amplitude de mouvement de l’élément de mesure est limitée et la plage de mesure n’est pas large. Si des mesures de différentes tailles sont requises, il est nécessaire de disposer de plusieurs instruments de mesure ayant des plages de mesure différentes.

2. Micromètre intérieur

Le micromètre intérieur est décrit ici comme un instrument de mesure en forme de tige dont les deux extrémités sont en contact avec l’alésage. L’inconvénient est son inclinaison, appelée tangage ou lacet, qui peut provoquer des erreurs de mesure.

Pour effectuer une mesure correcte, l’instrument doit être placé contre le diamètre du diamètre intérieur à mesurer – des mesures précises nécessitent une formation. Des mesures plus répétitives peuvent également être nécessaires si vous n’êtes pas familiarisé avec le système.

3. Manomètre cylindrique

Les jauges cylindriques sont également des instruments de mesure à deux points de contact, mais la valeur mesurée peut être lue à l’aide d’un comparateur. Certains produits sont dotés d’un affichage numérique. Comme le micromètre intérieur, le manomètre cylindrique nécessite de prêter attention à l’inclinaison entre les deux points de contact, mais la pression de mesure à laquelle l’élément de mesure est mis en contact peut être maintenue à un niveau constant.

Micromètres intérieurs : les micromètres à air et les micromètres électriques, qui mesurent sans contact. Le diamètre intérieur d’un alésage est mesuré en insérant une sonde légèrement plus petite que l’alésage à mesurer et en mesurant l’écart entre l’alésage et la sonde à l’aide d’air ou d’électricité.

Qu’est-ce qu’une cosse à sertir ?

Les cosses à sertir sont des composants utilisés pour connecter des conducteurs tels que des fils et des cartes de circuits imprimés.

Elle se compose d’une borne et d’un boîtier de connecteur, et réalise une connexion avec le conducteur par sertissage de manière à ce que le conducteur soit pris en sandwich entre les deux. Les connexions par sertissage nécessitent moins de temps de travail que le soudage et la connexion est plus fiable. De plus, comme les cosses sont connectées mécaniquement l’une à l’autre, elles résistent aux vibrations et aux chocs et peuvent être utilisées dans des environnements à haute température.

Les cosses à sertir typiques comprennent les cosses de type bloc de bornes, les cosses à sertir pour épissures qui peuvent connecter plusieurs fils ensemble, et les cosses utilisés pour la connexion aux cartes de circuits imprimés. Il existe différents types de cosses à sertir, en fonction de l’épaisseur des fils à appliquer et de l’utilisation prévue.

Utilisations des cosses à sertir

En raison de leur robustesse et de la grande vitesse de sertissage, les cosses à sertir sont utilisées dans une grande variété d’applications industrielles. Voici quelques-uns des principaux cas d’utilisation :

1. Industrie automobile

Les véhicules modernes sont équipés d’une multitude de dispositifs électroniques, tels que des capteurs et des unités de contrôle. Comme des connexions électriques fiables entre ces dispositifs sont nécessaires, les cosses à sertir sont choisies pour leur fiabilité et leur durabilité.

2. Appareils électroménagers

Les cosses à sertir sont également utilisées pour connecter les composants électroniques à l’intérieur des appareils électroménagers tels que les machines à laver, les réfrigérateurs et les téléviseurs. La technologie de sertissage, qui permet des connexions à grande vitesse, est particulièrement utile sur les chaînes de montage des appareils, où l’efficacité de la production est un facteur clé.

3. Équipements de télécommunications

Les cosses à sertir servent dans les connexions de câblage à l’intérieur des équipements de télécommunications tels que les routeurs, les commutateurs et les serveurs. Les avantages des connexions par sertissage sont utilisés dans ce domaine, où des performances élevées en matière de transmission de signaux et de robustesse sont requises.

4. Équipements industriels

Les cosses à sertir sont également fréquemment utilisées à l’intérieur d’équipements industriels tels que les robots et les unités de contrôle des lignes de production. Leur durabilité est particulièrement appréciée dans les situations où l’équipement doit fonctionner pendant de longues périodes ou dans des environnements difficiles.

5. Énergies renouvelables

La fiabilité et la durabilité des cosses à sertir sont également utilisées dans les équipements liés aux énergies renouvelables tels que les systèmes de production d’énergie solaire et les générateurs d’énergie éolienne.

6. Équipements médicaux

Les cosses à sertir sont de plus en plus utilisées dans les équipements médicaux qui intègrent des circuits électroniques complexes et des capteurs, où des connexions électriques fiables sont nécessaires.

Principe des cosses à sertir

Le principe des cosses à sertir diffère de celui du brasage ou de la soudure en ce qu’il n’y a pas de liaison spécifique entre les atomes de métal entre le fil et la borne. Dans une cosse à sertir, les brins de cuivre du fil et les bornes en laiton sont instantanément soumis à une forte pression dans un environnement à température ambiante.

Sous l’effet de cette pression, les fils et les cosses subissent une déformation plastique et sont physiquement assemblés. À ce stade, les surfaces de liaison ne présentent aucune liaison spécifique entre les atomes de métal, mais uniquement un contact purement mécanique.

Néanmoins, une force de répulsion basée sur le principe de la déformation élastique est générée au niveau de ce sertissage et cette force de répulsion exerce son effet entre le fil toronné et la cosse. Cette force de répulsion permet non seulement de maintenir la résistance de contact stable, mais elle a également la propriété d’augmenter la résistance du sertissage.

Types de cosses à sertir

Les cosses à sertir jouent un rôle important dans la transmission sûre et fiable des signaux et de l’énergie. C’est pourquoi des cosses à sertir de formes et de caractéristiques diverses ont été développées pour répondre à des applications et à des conditions spécifiques.

1. Cosses à sertir rondes

Comme leur nom l’indique, les cosses à sertir rondes ont une section circulaire et conviennent à la fixation de boulons et d’écrous. Elles maintiennent fermement le fil et assurent un bon contact électrique. Elles sont souvent utilisées en combinaison avec des boulons ou des vis.

2. Cosses à sertir de type Y

Les cosses de type Y ont une forme de “Y” caractéristique et une connexion bifurquée. Cette construction permet de les retirer facilement sans les dévisser.

3. Cosses à sertir à tige

Les cosses à sertir à tige ont une forme linéaire et sont principalement utilisées pour les connexions par insertion ou par emboîtement.

4. Cosses à sertir avec gaine isolante

Les cosses à sertir avec gaine isolante ont un matériau isolant ajouté à la connexion de la borne. Cette gaine isolante est destinée à protéger contre les facteurs environnementaux externes, à éviter les courts-circuits et à assurer la sécurité de l’opérateur.

La gaine isolante est souvent codée par couleur pour faciliter le choix de la borne adaptée à la taille du fil et à l’application.

Qu’est-ce qu’un régulateur de pression ?

Un régulateur de pression, également appelé “détendeur”, est un instrument utilisé principalement pour réguler la pression des gaz, liquides et autres fluides comprimés.

Normalement, les gaz et les fluides pompés remplis dans des réservoirs résistants à la pression sont à des pressions dangereusement élevées lorsqu’ils sont utilisés tels quels, et il est donc nécessaire de réduire la pression de refoulement en conséquence pour l’adapter à l’utilisation dans laquelle ils sont utilisés. De plus, lors de la remise en pression ou du nouveau remplissage du récipient en fonction du volume de remplissage, la pression dans le récipient résistant à la pression doit être contrôlée par un régulateur de pression afin de s’assurer que la pression dans le récipient résistant à la pression ne dépasse pas la valeur autorisée.

Utilisations des régulateurs de pression

À titre d’exemple, des détendeurs sont installés à la sortie des bouteilles à haute pression utilisées pour le soudage à l’oxygène et à l’acétylène, où une “soupape anti-retour” est installée sur le côté secondaire pour empêcher le retour de flamme en cas de retour de flamme (c’est-à-dire lorsque la flamme remonte à l’intérieur de la bouteille et qu’elle explose). Les bouteilles d’oxygène utilisées pour la plongée sous-marine servent également à alimenter les plongeurs en oxygène à une pression constante.

De plus, les pompes doseuses utilisent des soupapes de contre-pression pour empêcher l’inertie du fluide et le phénomène de siphon, de sorte qu’un volume constant et une pression constante de fluide sont toujours pompés.

Caractéristiques des régulateurs de pression

Il existe deux types principaux de régulateurs de pression : ceux qui régulent la pression du côté primaire (côté entrée) et ceux qui régulent la pression du côté secondaire (côté sortie), les premiers étant appelés “soupapes de contre-pression” et les seconds “soupapes de réduction de pression”.

Tous deux utilisent la force du ressort (tension du ressort) dans le régulateur et la pression du fluide, et sont contrôlés par l’équilibre entre les deux, le premier s’ouvrant lorsque la tension du ressort (valeur de consigne) est dépassée et le second se fermant lorsque la tension du ressort (valeur de consigne) est dépassée.

Les soupapes de contre-pression et les soupapes de sécurité fonctionnent de manière très similaire, mais contrairement aux soupapes de contre-pression, qui sont conçues pour “maintenir la pression dans le récipient/la tuyauterie”, les soupapes de sécurité sont conçues pour “protéger l’équipement en abaissant la pression en dessous d’une valeur prédéterminée” et présentent donc la caractéristique importante de subir d’importantes fluctuations de pression lorsque la soupape est activée.

De plus, dans le cas des détendeurs-régulateurs de pression autoportants, lorsque la pression primaire chute, la pression de refoulement secondaire peut augmenter (de 1 à 2 % de la fluctuation primaire). Pour éviter cela, il existe des détendeurs-régulateurs de pression à deux étages qui réduisent la pression en deux étapes. Par exemple, pour un taux de fluctuation du côté secondaire de 1,5 %, le taux de fluctuation peut être réduit de 1,5 % x 1,5 % à 0,0225 %.

Qu’est-ce qu’un transducteur de pression ?

Les transducteurs de pression, également appelés capteurs de pression, sont des dispositifs qui convertissent toute pression en un signal électrique et le transmettent.

Ils sont principalement utilisés comme capteurs pour le contrôle de la pression. En principe, le signal est converti en un signal électrique de 4 à 20 mA DC ou en un signal pneumatique de 20 à 100 kPa, puis transmis. Toutefois, l’utilisation des signaux pneumatiques est en déclin.

Les gaz, les liquides et les vapeurs sont des exemples d’objets pour lesquels la pression peut être mesurée. Il existe deux types de transducteurs de pression, la pression absolue et la pression relative, qui doivent être utilisés en fonction de l’application.

Utilisations des transducteurs de pression

Parmi les transducteurs de pression, les applications des transmetteurs de pression différentielle comprennent celles de la mesure du débit de pression différentielle, de la mesure de la pression, de la mesure du niveau de liquide et de la mesure de la densité des liquides. Les applications de mesure du débit de pression différentielle sont les plus courantes, représentant plus de la moitié de toutes les applications.

Les transducteurs de pression sont utilisés pour mesurer le niveau de liquide d’un réservoir à l’aide d’un transducteur de pression et pour mesurer la hauteur actuelle du niveau de liquide. Ils sont également utilisés dans des applications de contrôle, par exemple pour effectuer une action différente lorsqu’une certaine pression est atteinte.

Principe des transducteurs de pression

Les transducteurs de pression convertissent principalement la pression en un signal électrique et le transmettent. Le déplacement causé par la pression est transmis sous la forme d’un signal électrique, qui est amplifié avant d’être transmis sous la forme d’un signal continu. Des membranes sont souvent utilisées pour assurer la stabilité.

1. Mesure du débit

Pour mesurer le débit, un orifice peut être installé dans la tuyauterie du processus. La pression avant et après l’orifice (pression différentielle) est proportionnelle au carré du débit, de sorte que le débit peut être mesuré à partir de la pression.

Lorsque l’on mesure le débit de gaz, une compensation de la température et de la pression est nécessaire. Des transducteurs de pression intégrant cette fonction sont également disponibles.

2. Mesure du niveau de liquide

Dans un récipient contenant un liquide, la pression appliquée au fond du récipient est proportionnelle au produit du niveau et de la densité du liquide. Cela signifie que le niveau de liquide peut être mesuré relativement en mesurant la pression.

S’il existe une pression interne au fond du récipient, celle-ci peut être mesurée à l’aide d’un transducteur de pression. S’il n’y a pas de pression interne, celle-ci peut être mesurée à l’aide d’un transmetteur de pression différentielle. Les systèmes d’étanchéité à membrane sont également de plus en plus utilisés dans ce domaine.

Composition des transducteurs de pression

Les transducteurs de pression mesurent le déplacement causé par la pression à l’aide de tubes de Bourdon, de membranes, de soufflets, etc. Les composants typiques d’un transducteur de pression comprennent :

1. L’orifice

Un orifice utilisé dans les transducteurs de pression pour la mesure du débit est un type de mécanisme d’écrasement utilisé dans les débitmètres à écrasement.

En installant une fine plaque percée de trous dans le tube, le débit est mesuré en utilisant la différence de pression créée entre l’amont et l’aval de la plaque de l’orifice.

2. Les tubes de Bourdon

Les tubes de Bourdon utilisés dans les transducteurs de pression sont des tubes qui sont traités pour avoir une section transversale plate. Lorsqu’une pression de mesure est introduite dans le tube métallique hélicoïdal à partir de l’extrémité fixe ouverte, la courbure du tube change en réponse à la pression.

Le déplacement à l’extrémité du tuyau est proportionnel à la pression dans la limite de l’élasticité. Un mécanisme d’expansion lié à l’extrémité du tuyau fait tourner l’aiguille et la position sur la plaque d’échelle à cette position correspond à la pression mesurée.

Autres informations sur les transducteurs de pression

Types de pression mesurés par les transducteurs de pression

Le type de pression mesurée par un transducteur de pression dépend de la référence de pression.

1. Pression absolue
Exprime le vide absolu comme référence zéro et est la pression utilisée dans la pression atmosphérique et dans le système scientifique. La somme de la pression atmosphérique et de la pression manométrique correspond à la pression absolue. Le terme “abs.” est parfois utilisé par commodité afin de ne pas être confondu avec la pression manométrique.

2. Pression manométrique
Pression exprimée en tant que pression atmosphérique ou pression ambiante par rapport à zéro. Dans l’industrie, sauf indication contraire, elle est généralement désignée simplement par le terme pression. L’ISO recommande la notation avec Pe ou Gage.

3. Pression différentielle
Il s’agit de la différence mesurée entre deux pressions par rapport à une pression spécifique. Elle peut prendre une valeur négative pour représenter la différence entre deux pressions. Dans les transducteurs de pression, le système reçoit deux pressions et convertit la différence entre ces deux pressions en un signal qui est transmis à l’extérieur. Ils occupent une place importante dans les systèmes industriels de mesure et de contrôle. Dans les transducteurs de pression, deux pressions sont reçues.

Le transducteur de pression reçoit les deux pressions, convertit la différence entre elles en un signal et le transmet au monde extérieur.

Qu’est-ce qu’un transmetteur de pression ?

Les transmetteurs de pression sont des appareils qui transmettent la pression. La différence entre un transmetteur de pression et un manomètre est qu’un manomètre n’affiche la pression que sur place et nécessite une observation visuelle réelle, tandis qu’un transmetteur de pression transmet la pression sous la forme d’un signal électrique, de sorte que la pression peut être contrôlée à distance.

Bien entendu, il est également possible de contrôler la pression sur place en combinaison avec un affichage numérique.

Dans le monde actuel de l’automatisation des usines, le contrôle et les alarmes par le biais de la surveillance automatique de la pression sont essentiels pour économiser de la main-d’œuvre. Les transmetteurs de pression sont donc indispensables.

Utilisations des transmetteurs de pression

Les transmetteurs de pression sont installés partout où un contrôle de la pression est nécessaire.

Par exemple, ils sont utilisés pour contrôler les réservoirs à haute pression ou les vannes de contrôle qui régulent la pression.

Les transmetteurs de pression peuvent également être utilisés pour le contrôle de la pression, car la pression actuelle peut toujours être affichée via un signal électrique. En particulier dans les réservoirs sous pression, où une augmentation de la pression peut entraîner un accident majeur, les transmetteurs de pression sont parfois utilisés pour donner l’alarme et arrêter l’équipement avant qu’une soupape de sécurité ou un dispositif similaire ne soit couramment utilisé.

Principe des transmetteurs de pression

La construction d’un transmetteur de pression est très différente de celle d’un manomètre. À première vue, un transmetteur de pression n’est qu’un dispositif cylindrique, mais il comporte à son extrémité une membrane appelée diaphragme, à laquelle est fixée une jauge de contrainte qui convertit la déformation du diaphragme en pression.

En principe, la membrane est fabriquée en acier inoxydable (SUS 304, par exemple), qui est très résistant. En changeant le matériau de la membrane, il est possible de l’utiliser avec une grande variété de fluides de traitement.

De plus, en convertissant le signal de déformation de la membrane en pression par la jauge de contrainte et en l’émettant sous la forme d’un signal analogique 4-20 mA, il est également possible de mesurer les variations continues de la pression.

Il est important de noter que les transmetteurs de pression sont normalisés en tant que plages de pression en fonction de la pression utilisée.

En particulier, si un vide ne peut être mesuré, l’appareil n’affichera que “0”, quelle que soit la quantité de vide générée.

Un logiciel doit également être créé pour s’assurer qu’en cas de dysfonctionnement ou de déconnexion du transmetteur de pression, l’équipement ne s’engage pas dans une direction dangereuse.

Qu’est-ce qu’un réservoir sous pression ?

Les réservoirs sous pression sont essentiellement des réservoirs qui maintiennent une pression supérieure à la pression atmosphérique.

Cependant, ils ne stockent pas seulement des gaz, mais aussi parfois des liquides. Les liquides ne sont pas de l’eau ordinaire, mais des fluides à très basse température tels que l’oxygène ou l’azote liquides.

Ce sont des gaz à température ambiante, qui doivent donc résister à la pression interne pour être stockés à l’état liquide.

Le fait que la pression du gaz soit supérieure à la pression atmosphérique signifie que si le réservoir sous pression est détruit, par exemple, le réservoir sera détruit en un instant en raison de la libération de la pression.

C’est pourquoi les réservoirs sous pression dont la pression ou la capacité dépasse un certain niveau sont réglementés en tant que récipients sous pression de classe II ou de classe I.

Utilisations des réservoirs sous pression

Les réservoirs sous pression sont utilisés dans de nombreux endroits, des usines générales aux usines chimiques. Par exemple, les réservoirs de stockage de l’air comprimé des compresseurs sont également des réservoirs sous pression. Le maintien temporaire de la pression permet de réduire les fluctuations de pression dues à la consommation d’air.

L’industrie sidérurgique, par exemple, qui utilise de grandes quantités de gaz d’azote et d’oxygène, dispose également de réservoirs pour le stockage de l’oxygène et de l’azote liquides.

Ces réservoirs contiennent du liquide à l’intérieur, mais comme l’azote et l’oxygène liquides sont des gaz à température ambiante, ils doivent résister à la pression pour pouvoir être stockés à l’état liquide. Ils sont également dotés d’une double couche extérieure pour l’isolation.

Principe des réservoirs sous pression

La plupart des réservoirs sous pression sont en métal, comme le SUS400 ou le SUS304 ; certains sont en résine, comme le FRP, mais la plupart sont en métal car il est difficile de fabriquer des réservoirs de grande capacité.

Les réservoirs sous pression sont essentiellement constitués d’une partie appelée plaque de corps et d’une partie appelée plaque miroir, dont l’épaisseur est calculée selon la méthode de calcul spécifiée dans la norme JIS B 8265.

Il est important de noter que le concept de résistance de la partie soudée dépend de la spécification et de l’inspection du joint de soudure. Par exemple, si la soudure est testée à 100 % par rayonnement, la résistance de la soudure peut être considérée comme étant de 1,0, c’est-à-dire la même que celle du métal d’origine, mais si ce n’est pas le cas, la résistance sera plus faible.

La tôle est donc plus épaisse, mais il est nécessaire de prendre en compte le coût et l’effort des essais et de déterminer dans quelle mesure ils doivent être effectués.

D’autres considérations telles que la pression interne et externe doivent également être prises en compte. Fondamentalement, les méthodes de calcul de la pression interne et de la pression externe diffèrent, et l’épaisseur de la plaque est plus importante pour la pression externe.

Si le calcul est erroné pour l’une ou l’autre, il peut conduire à la destruction : rupture dans le cas de la pression interne, et écrasement dans le cas de la pression externe.

Pour éviter de tels accidents, des soupapes de sécurité et des soupapes casse-vide peuvent être installées.