月: 2023年4月

Qu’est-ce qu’un débitmètre massique ?

Un débitmètre massique est un dispositif utilisé pour mesurer le débit massique d’un liquide ou d’un gaz dans un fluide.

Alors que la plupart des débitmètres sont des débitmètres volumétriques, qui mesurent le volume, les débitmètres massiques peuvent mesurer directement la masse d’un fluide qui s’écoule sur une période donnée. Ils peuvent souvent être utilisés pour des fluides liquides et gazeux.

Ils ont donc un large éventail d’utilisations pour mesurer le débit massique de différents fluides. Toutefois, ces débitmètres sont plus coûteux que les volumétriques. Ils peuvent également nécessiter certaines connaissances techniques pour leur installation et leur fonctionnement.

Utilisations des débitmètres massiques

Les débitmètres massiques sont utilisés dans divers secteurs industriels. En voici quelques exemples :

1. L’industrie pétrolière et gazière

Les débitmètres massiques sont utilisés dans diverses situations dans l’industrie pétrolière et gazière. Ils servent souvent à l’alimentation et au mélange de liquides ainsi que de gaz. Notamment dans les processus de raffinage du pétrole et les usines de traitement du gaz. Les gaz de traitement varient en composition et en densité, d’où l’utilité de ces débitmètres.

2. Les usines chimiques

Les débitmètres massiques pour liquides et gaz sont souvent utilisés dans les usines chimiques. Ces usines doivent alimenter et mélanger les matières premières, alimenter les réactifs et mesurer la production de produits. Dans ces processus, les rapports de mélange sont souvent considérés comme des rapports de masse, et des débitmètres massiques sont utilisés.

Les débitmètres massiques sont donc utiles pour contrôler la qualité des produits, améliorer l’efficacité des processus et optimiser l’utilisation des matières premières. Ils jouent également un rôle important dans la manipulation des matières dangereuses et la garantie de la sécurité.

3. Les centrales électriques

Les débitmètres massiques sont utilisés dans les centrales électriques pour mesurer le débit du carburant et des gaz d’échappement. Ils peuvent améliorer l’efficacité du processus de production d’électricité. Pour ce faire, ils mesurent l’approvisionnement exact en combustibles tels que le charbon et le gaz naturel.

La mesure du débit des gaz d’échappement permet également de respecter les réglementations environnementales et de contrôler la qualité des gaz. Les débitmètres massiques sont relativement insensibles à la température et à la pression.

Principe des débitmètres massiques

Il existe de nombreux types de débitmètres massiques sur le marché, chacun ayant un principe de fonctionnement différent. Cependant, ils ont tous en commun d’utiliser les changements physiques et les effets associés à la masse du fluide.

Les débitmètres massiques sont des débitmètres qui utilisent une méthode directe de mesure de la masse du fluide. Comme la masse représente la quantité de substance dans un fluide, la mesure directe de celle-ci fournit une mesure précise de la quantité de fluide.

Elle utilise également les propriétés physiques du fluide, en fonction du principe. Dans l’effet de Coriolis dans les tubes oscillants, la masse du fluide influence la différence de phase et le déplacement produit par la vibration. Dans la méthode de la conduction thermique, la conductivité thermique du fluide est liée au débit massique.

Types de débitmètres massiques

Il existe un grand nombre de types de débitmètres massiques, mais les plus couramment utilisés sont le débitmètre à effet Coriolis et le débitmètre thermique.

1. Le débitmètre à effet Coriolis

Les débitmètres à effet Coriolis utilisent la force de Coriolis. Il s’agit d’une force d’inertie générée lorsqu’une masse est déplacée dans une coordonnée de rotation perpendiculaire à la direction du mouvement. En mesurant cette force, le débit massique d’un fluide peut être mesuré directement avec une grande précision.

Les débitmètres à effet Coriolis utilisent plusieurs tubes oscillants. Lorsque le fluide s’y écoule, les forces générées par l’effet de Coriolis affectent les oscillations. La masse du fluide est alors responsable de la différence de phase et du déplacement de l’oscillation, qui peut être mesurée pour calculer le débit massique.

Ce type de débitmètre se caractérise par une grande précision et une grande réactivité. De plus, il n’est pas affecté par les pulsations du fluide. Il peut également mesurer presque tous les fluides, tels que les gaz ou les gaz liquéfiés. Cependant, ils sont affectés par les vibrations du débitmètre et du support et sont difficiles à nettoyer.

2. Le débitmètre thermique

Les débitmètres thermiques utilisent les principes du transfert de chaleur et de la dilatation thermique pour mesurer le débit massique. Ils sont souvent utilisés pour les gaz.

Ces débitmètres calculent le débit massique en détectant les différences de température. Les changements d’énergie thermique et de vitesse de conduction provoqués par l’écoulement du fluide peuvent être détectés. C’est ainsi que le débit massique peut être estimé sur la base de ceux-ci.

Les débitmètres thermiques se caractérisent par une large plage de températures sur laquelle ils peuvent effectuer des mesures. Ils sont également capables de mesurer des gaz à haute température. Ces débitmètres ont généralement une faible perte de charge. Ils présentent toutefois l’inconvénient d’être sensibles à la contamination, ce qui les rend inadaptés à la mesure de gaz tels que ceux contenant des brouillards d’huile.

Qu’est-ce qu’un cristallisoir ?

La cristallisation est le processus de dépôt de cristaux solides à partir d’un liquide ou d’un gaz, et l’équipement utilisé pour provoquer la cristallisation s’appelle un cristallisoir.

La cristallisation est une technique utilisée depuis longtemps, et la production de sel en est un exemple familier. Elle est également utilisée dans d’autres domaines, tels que l’industrie pharmaceutique.

La solubilité d’un soluté dans un solvant est déterminée à différentes températures. L’état dans lequel le soluté est le plus soluble est appelé saturation. À la suite d’un refroidissement, d’une évaporation, d’un changement de solvant ou d’une réaction, la solubilité diminue et n’est plus saturée, de sorte que certains solutés ne sont pas entièrement dissous et sont précipités sous forme de cristaux.

Utilisations des cristallisoirs

Les cristallisoirs produisent différents cristaux en fonction de leur forme.

1. Cristal de type “Oslo”

La partie évaporation du solvant et la partie croissance des cristaux sont séparées, et la chaleur de l’extérieur est utilisée dans la partie évaporation afin de faire sauter le solvant et déposer les cristaux. L’avantage est que la fracturation des cristaux est moins susceptible de se produire dans la section de croissance des cristaux, car il n’y a pas de circulation de pompe.

L’inconvénient est que la concentration de la solution doit être réduite, ce qui nécessite un équipement plus important. Le cyanure de sodium utilisé dans les processus de placage est produit.

2.Cristal de type “cône inversé”

Comme son nom l’indique, cette méthode utilise un cône inversé pour séparer les solvants en utilisant le fait que plus les cristaux sont gros, plus la vitesse de décantation est lente. Il est possible de produire des cristaux avec une grande taille de grain et une petite distribution de taille de grain. L’alun utilisé dans les additifs alimentaires est produit.

Principe des cristallisoirs

Le mécanisme de cristallisation consiste en la formation et la croissance de noyaux de cristaux.

1. Formation des noyaux de cristaux

En faisant varier la pression et la température, il peut être plus stable énergétiquement en phase solide qu’en phase liquide ou vapeur. Lorsque la phase solide est stable, des cristaux microscopiques de taille nanométrique sont générés. Les cristaux microscopiques sont appelés noyaux cristallins.

La nucléation des cristaux peut prendre deux formes : la nucléation primaire, qui se produit spontanément à partir d’une solution, et la nucléation secondaire, dans laquelle le noyau est détaché d’un cristal plus grand par une force appliquée. La nucléation primaire est dominante dans la cristallisation en laboratoire, tandis que la nucléation secondaire est dominante dans la cristallisation industrielle.

2. Croissance des cristaux

Les cristaux se développent par l’attachement d’atomes et de molécules à la surface du noyau cristallin. La surface du cristal présente des marches, et les atomes et les molécules sont incorporés dans les plis des marches. L’incorporation continue dans le pli entraîne l’épaississement de la couche cristalline et la croissance. La croissance cristalline est un processus complexe dont le mécanisme n’est pas encore totalement compris.

Qu’est-ce qu’un interrupteur à vide ?

Un interrupteur à vide est un interrupteur qui ouvre ou ferme un circuit en détectant une pression inférieure à la pression atmosphérique.

Il détecte les variations de la pression du vide et contrôle l’écoulement du fluide. Lorsqu’un point de consigne est atteint, l’interrupteur ouvre ou ferme un circuit électrique pour modifier le débit du fluide ou activer un dispositif de sécurité.

Les disjoncteurs destinés à activer et désactiver les hautes tensions dans le secteur de l’énergie constituent une autre de utilisation. Comme il est impossible de créer des arcs électriques dans le vide, le mécanisme de l’interrupteur est installé à l’intérieur du récipient sous vide et actionné de l’extérieur.

Utilisations des interrupteurs à vide

1. Pour le contrôle de l’automatisation

Les interrupteurs à vide sont utilisés comme interrupteurs pour les circuits de commande, de transport, de protection et de sécurité dans divers types d’équipements automatisés à vide. Ils sont utilisés dans une variété d’utilisations telles que les mécanismes de verrouillage de sécurité et le contrôle de la pression, qui exigent un niveau élevé de sécurité et de fiabilité.

Les utilisations spécifiques comprennent les équipements de fabrication de semi-conducteurs, les équipements d’analyse chimique, les équipements de dépôt sous vide et les surpresseurs mécaniques. Pour pouvoir être utilisés dans divers environnements, ils sont fabriqués en silicium ou en acier inoxydable, qui sont facilement compatibles avec tous les types de fluides. Certains produits sont disponibles sous la forme d’un ensemble de vacuostats et de pressostats.

2. Pour les applications de puissance

Dans le secteur de l’énergie, les bâtiments, les usines, les compagnies ferroviaires et autres reçoivent de l’électricité des compagnies d’électricité et installent des disjoncteurs à haute tension. Les interrupteurs à vide sont souvent utilisés dans ces disjoncteurs. Ils sont généralement actionnés manuellement, mais certains sont ouverts et fermés par des électro-aimants.

Les interrupteurs à vide sont également utilisés dans les appareillages de commutation à haute tension si le poteau comporte une structure métallique en forme de boîte en plus du transformateur. Les interrupteurs à vide, qui ouvrent le circuit par la force d’un électro-aimant et le ferment par la force d’un ressort, sont appelés “contacteurs électromagnétiques à vide”. Ils servent alors à ouvrir et à fermer des moteurs de grande capacité.

Ils sont souvent utilisés dans les circuits haute tension de 6 kV et 3 kV. Ils sont ainsi destinés à interrompre le circuit en cas de défaut dans l’équipement ou le système d’alimentation. Ces interrupteurs sont conçus pour être suffisamment robustes pour supporter des opérations répétées. Certains d’entre eux sont antidéflagrants, mais ils ne peuvent généralement pas être utilisés avec des gaz ou des fumées explosifs ou inflammables.

Principe des interrupteurs à vide

1. Les vacuostats de commande

Les vacuostats de contrôle se composent d’un interrupteur électrique, pneumatique, mécanique ou électronique et d’un capteur. La partie capteur détecte les conditions et les changements de pression et émet un signal prédéterminé lorsque la limite supérieure ou inférieure de la pression de service réglée est atteinte. Ce signal permet d’ouvrir et de fermer le circuit électrique, de sorte que la pièce à l’intérieur peut être transportée en toute sécurité ou maintenue dans un état sûr.

Le capteur de pression se compose d’une pièce mécanique telle qu’un tube de Bourdon, un soufflet ou une membrane en caoutchouc, et d’un commutateur mécanique ou électronique. Les matériaux utilisés comprennent le bronze phosphoreux, l’acier inoxydable et le caoutchouc siliconé et peuvent être utilisés pour différents gaz.

Les vacuostats sont disponibles avec un affichage analogique ou numérique. Le type numérique offre une excellente visibilité et est facile à régler.

2. Les interrupteurs à vide de puissance

Les interrupteurs à vide pour les usages électriques servent à interrompre le circuit en cas de défaut dans l’équipement ou le système d’alimentation. Ils se caractérisent par leurs performances élevées et leur capacité à interrompre tous les courants, y compris les courants de court-circuit, les courants de charge et les surintensités. Normalement, les signaux sont reçus en conjonction avec un relais de surintensité ou un dispositif similaire pour interrompre les courants anormaux.

Ces interrupteurs sont constitués d’une valve à vide. Le niveau de vide est élevé, de l’ordre de 10-3 à 10-5 Pa. La valve comporte deux électrodes fixes et deux électrodes mobiles. Lorsqu’une anomalie se produit, les contacts sont séparés par une certaine distance pour s’arrêter. Dans le vide, l’arc électrique au moment de l’arrêt est diffusé et éteint.

Caractéristiques des interrupteurs à vide

1. La large plage de réglage

La plage de réglage de la pression du vide est large, de -10 à -100 kP.

2. La longue durée de vie

L’erreur de réglage est faible, robuste et dispose d’une longue durée de vie de plus d’un million de cycles.

3. Compatible avec une grande variété de fluides

Son joint d’étanchéité à l’atmosphère est de construction soudée et est principalement constitué d’acier inoxydable. Cela le rend compatible avec de nombreux types de gaz.

4. Les contacts unipolaires et bicéphales

De nombreux vacuostats sont équipés d’un contact unipolaire à deux têtes. Celui-ci fournit un signal de commande ON/OFF à deux points à la limite supérieure ou inférieure de la pression de travail.

Autres informations sur les interrupteurs à vide

Interrupteurs à vide pour les courants de choc

Dans le domaine de l’énergie électrique et des expériences sur les plasmas à haute température, les courants de choc provoqués par les décharges de condensateurs sont souvent utilisés. L’utilisation d’interrupteurs à vide pour la commutation de ce courant de choc a permis d’obtenir de bonnes caractéristiques.

Il sert alors de dispositif de fermeture pour empêcher l’application d’une surtension à la charge en la court-circuitant et en faisant sauter le fusible en cas de courant important dû à un accident.

Qu’est-ce qu’une machine de formage sous vide ?

Une machine de formage sous vide est une machine qui chauffe une feuille de plastique et la forme pour l’adapter à un moule.

La feuille est chauffée et le dispositif de formage forme la feuille en ligne avec le moule. À ce moment-là, un vide est appliqué entre la feuille et le moule. Il permet de la maintenir en contact avec le moule et d’éliminer l’excès d’air. Après le formage, le produit est refroidi par une unité de refroidissement et retiré du moule.

Les machines de moulage sous vide peuvent facilement former des produits à parois minces ou de grande taille. De plus, le moulage est moins chers que celui par injection. Si l’on choisit la bonne machine, elle peut être utilisée pour la production de masse ou de faible volume. Le moulage sous vide est largement utilisé pour fabriquer des produits en plastique de formes variées et de géométries complexes.

Utilisations des machines de formage sous vide

Les machines de formage sous vide peuvent être utilisées dans les cas suivants :

1. Le moulage des produits en plastique

Elles sont utilisées pour former des produits en plastique tels que des bouteilles, des jouets, ainsi que des récipients alimentaires et pour produits cosmétiques. 

Elles sont utilisées pour façonner les matières plastiques à l’état liquide en feuilles ou en films après le moulage. Elle sert également à produire des feuilles en plastique, des matériaux en feuilles et des films laminés.

3. La production de matériaux d’emballage pour les dispositifs médicaux et les produits pharmaceutiques

Elles servent à produire des matériaux d’emballage destinés à protéger et à sceller les dispositifs médicaux ainsi que les produits pharmaceutiques. Elles sont également utilisées dans la production de matériaux hygiéniques.

4. Le stockage de produits alimentaires

Utilisé dans la fabrication de récipients et de sacs pour le stockage des aliments et la cuisson.

5. La fabrication de pièces automobiles, d’appareils ménagers, de meubles, etc.

Elles sont utilisées dans la fabrication de composants intérieurs de pièces automobiles, de boîtiers d’appareils ménagers et de pièces de mobilier.

6. Autres utilisations

Les filtres, les pompes, les boîtiers de protection pour les composants électroniques, les panneaux légers pour la construction et la papeterie sont fabriqués à l’aide de machines de formage sous vide.

Caractéristiques des machines de formage sous vide

Avantages

Les machines de formage sous vide sont équipées de moules de formage spéciaux et d’équipements de chauffage. Cela permet un formage de haute précision. Il est possible de fabriquer une grande variété de produits en modifiant la forme et la taille de ces moules. Ces machines peuvent également être intégrées dans des lignes de production automatisées, ce qui accroît l’efficacité de la production.

Elles peuvent également réduire les coûts de production car plusieurs produits peuvent être formés en même temps et que des feuilles thermoplastiques relativement peu coûteuses peuvent être utilisées comme matériau à traiter.

Inconvénients

Le processus de formage peut être moins efficace en raison du temps nécessaire pour chauffer, aspirer et refroidir la feuille de plastique.

De plus, le coût initial de l’équipement pour ces machines peut être plus élevé que pour le moulage par injection et d’autres procédés. Un investissement initial plus important peut alors également représenter un inconvénient.

Elles peuvent être moins précises que les machines de moulage par injection. Si le point de fusion de la feuille de plastique, le réglage de la température du moule et le degré de vide ne sont pas exacts, la précision du produit moulé peut être réduite.

Comment utiliser les machines de formage sous vide

Les machines de formage sous vide chauffent la résine thermoplastique pour la ramollir, puis l’aspirent dans un moule spécialement conçu pour lui donner une forme spécifique.

1. Le chauffage

Il s’agit du processus de chauffage de la résine thermoplastique utilisée dans les machines de formage sous vide. La chaleur ramollit la résine et facilite le moulage. Celle-ci peut être chauffée à l’aide de fils chauffants électriques ou par infrarouge.

2. Le moulage

Ce processus consiste à aspirer la résine chauffée dans un moule spécial. À ce stade, la résine est ramollie et se conforme au moule. Un vide est créé entre le moule et la résine afin d’y aspirer la résine.

3. Le refroidissement

Une fois le moulage terminé, la résine est démoulée et refroidie. Le refroidissement permet à la résine de durcir et de conserver sa forme moulée. Les méthodes de refroidissement comprennent le celui à l’eau et l’utilisation d’air froid.

Autres informations sur les machines de formage sous vide

À propos des sacs emballés sous vide

Les sacs sous vide pour denrées alimentaires produits à l’aide de ces machines sont fabriqués par moulage d’un film plastique.

Les sacs sous vide sont utilisés pour conserver les aliments, les condiments, les denrées périssables et les produits secs. Ces sacs conservent la fraîcheur des aliments plus longtemps en éliminant l’air, en empêchant l’oxydation et la prolifération des bactéries. Lorsque le sac est scellé, cela permet d’éviter que le goût et l’arôme des aliments ne s’altèrent pendant le stockage.

Les sacs emballés sous vide peuvent être fabriqués dans une variété de formes et de tailles. Ils sont généralement faits de polyéthylène, de nylon, de polypropylène ou de PET (polyéthylène téréphtalate).

Les sacs emballés sous vide sont utilisés pour une variété d’utilisations autres que les denrées alimentaires. Ils sont par exemple utilisés pour stocker des composants métalliques et électroniques. Les pièces métalliques et électroniques peuvent se détériorer lorsqu’elles sont exposées à l’oxydation, à l’humidité ou à la poussière. Les sacs sous vide permettent donc de préserver la qualité de ces composants en éliminant l’air et en les scellant.

Ils servent également à stocker des produits pharmaceutiques et cosmétiques. Ces produits nécessitent un haut degré d’étanchéité lors du stockage, car leur qualité se détériore lorsqu’ils sont exposés à l’oxydation, à la lumière ou à l’humidité. Les sacs sous vide sont donc utilisés pour maintenir la qualité de ces produits.

Qu’est-ce qu’un équipement à vide :

L’équipement à vide est un équipement qui crée un vide à l’aide d’une certaine source d’énergie.

Il existe trois principaux types d’équipements pour le vide : les éjecteurs, les pompes à vide et les suppresseurs à vide. Chacun est utilisé à des fins différentes. Les principales utilisations du vide sont l’adsorption par des ventouses et le dégazage par la réduction de la pression dans le système.

Parmi les équipements à vide, les éjecteurs sont des équipements très utiles qui peuvent être utilisés dans les zones dangereuses car ils sont alimentés par de l’air. Les pompes à vide et les suppresseurs à vide, quant à eux, sont motorisés et créent efficacement du vide.

Utilisations de l’équipement à vide

L’une des utilisations est l’aspiration à l’aide de ventouses. Elle permet de soulever une pièce en l’absorbant lorsqu’elle est transportée par un robot, par exemple.

Elle est également utilisée pour le dégazage en réduisant la pression dans le système. Il empêche l’oxydation des substances facilement oxydables en éliminant l’air (oxygène). Les équipements à vide séparent aussi et concentrent des liquides en évaporant l’eau indésirable des mélanges et des produits chimiques.

Les éjecteurs sont le type d’équipement pour le vide le plus courant, car ils utilisent de l’air et sont de petite taille, simples et peu coûteux à utiliser pour générer du vide. Les pompes à vide sont utilisées pour atteindre des niveaux de vide élevés, tandis que les suppresseurs à vide permettent d’aspirer des pièces ventilées.

Principe des équipements à vide

Les éjecteurs génèrent un vide en utilisant l’effet Venturi. L’intérieur de l’éjecteur est partiellement rétréci afin que l’air, le fluide moteur, le traverse à grande vitesse. Un vide partiel est créé à l’endroit où l’air passe à grande vitesse. Grâce à ce principe, la source d’entraînement est un fluide variable. Différents fluides peuvent être employés, tels que la vapeur, l’air, l’eau, etc.

Dans les pompes à vide, la rotation du moteur entraîne la rotation des palettes et le gaz contenu dans le corps est évacué tout en étant scellé. Comme le gaz est évacué en continu et que le moteur peut servir de source d’énergie, il est possible d’obtenir un vide et une vitesse de pompage élevés. Elles sont également employées comme équipement de réduction de la pression pour abaisser le point d’ébullition.

Les suppresseurs à vide se servent d’un moteur pour faire tourner les pales intégrées. Lorsque les pales tournent, les gaz sont aspirés. Le gaz aspiré comprime le gaz et crée un vide. Les suppresseurs à vide se caractérisent par leur grand volume d’aspiration. Toutefois, en raison de leur fonctionnement,  ils sont plus efficaces si la pièce à absorber est perméable à l’air.

Structure de l’équipement à vide

L’équipement à vide possède des fonctions différentes selon l’équipement mais l’unité commune se compose d’une pompe à vide (éjecteur, suppresseur à vide), d’une chambre à vide, d’une soupape à vide et d’une jauge à vide.

1. Pompe à vide

Une pompe à vide est une machine qui libère l’air de la chambre à vide vers l’extérieur et maintient la basse pression restante en dessous de la pression atmosphérique, c’est-à-dire un vide. Le type de pompe à vide utilisé dépend du degré de vide requis et de la composition du gaz à évacuer. Le plus courant est la pompe rotative, supérieure en termes de volume déplacé, de limites de pression et de coût.

2. Chambre à vide

Une chambre à vide est un récipient permettant de créer un vide. La chambre à vide est vidée de son air par une pompe à vide, ce qui fait chuter la pression à l’intérieur du récipient. Lorsque la pression baisse, la chambre à vide est soumise à une pression extérieure car la pression de l’air extérieur est supérieure à la pression de l’air à l’intérieur de la chambre à vide. Il convient donc de prêter attention à la résistance de la chambre à vide lors de son choix. Si elle ne peut résister à la pression générée, elle ne pourra pas conserver sa forme.

3 Soupape à vide

Les soupapes à vide sont des unités qui coupent les différentes pressions qui se produisent entre la chambre à vide et la pompe à vide. Il existe différents types de soupapes à vide, comme les bulles à opercule, les soupapes en forme de L et les bulles droites, etc. La soupape doit être différenciée en fonction de la pression.

4. Jauge à vide

Les jauges à vide sont des dispositifs qui mesurent la pression dans une chambre à vide. Différents types de jauges à vide peuvent mesurer différentes quantités de pression, il est donc nécessaire d’utiliser une jauge à vide adaptée à la pression de l’équipement à vide utilisé.

Qu’est-ce qu’un niveau de précision ?

Les niveaux de précision sont utilisés pour vérifier le niveau dans les processus de fabrication tels que l’équipement de précision, où une norme de haut niveau est requise. La précision d’un niveau de précision est strictement définie par des normes. En principe, le niveau est contrôlé visuellement, mais il existe également sur le marché des niveaux de précision capables d’obtenir un degré d’inclinaison sous la forme d’un signal numérique en mesurant la position des bulles d’air à l’aide d’un capteur.

Utilisations des niveaux de précision

Les niveaux de précision sont utilisés sur les sites de fabrication où une grande précision est requise, comme dans la production d’équipements de précision, de semi-conducteurs et d’écrans. Ils sont utilisés avant le fonctionnement des machines-outils et des équipements de fabrication, ainsi que lors de l’installation. Ils peuvent également être installés sur des équipements qui nécessitent un niveau élevé pour chaque opération. Lors du choix d’un niveau de précision, il convient de tenir compte des facteurs suivants : précision de la mesure, résistance aux vibrations, type numérique ou analogique, adéquation à l’environnement dans lequel il sera utilisé, facilité de mesure et taille.

Principe des niveaux de précision

Cette section décrit le principe de mesure des niveaux de précision. Un niveau de précision se compose d’un récipient, qui est calibré avec précision et dont le niveau est garanti, ainsi que d’une enceinte de précision à laquelle le récipient est fixé. Le récipient est légèrement incurvé et contient une quantité définie de liquide et de gaz. Pour les systèmes numériques, un capteur d’image est intégré dans la zone où les bulles sont observées.

Dans le cas d’une mesure visuelle, l’inclinaison de la zone où se trouve le niveau de précision est mesurée en vérifiant visuellement où se trouvent les bulles sur l’échelle du récipient. Dans le cas du type numérique, le degré d’inclinaison est calculé par la carte de contrôle intégrée en traitant l’image acquise par le capteur et affichée sur l’écran. Le degré d’inclinaison peut également être transmis sous la forme d’un signal électrique à d’autres dispositifs connectables, qui peuvent alors effectuer un contrôle en retour, etc. En raison de son mode de fonctionnement, il peut ne pas fonctionner correctement dans des environnements soumis à de fortes vibrations ou à des températures élevées.

Types de niveaux de précision

La structure et la précision des niveaux de précision sont déterminées par les normes industrielles européennes.

Les niveaux de précision sont divisés en trois types en fonction de leur sensibilité. La sensibilité des niveaux est définie comme suit : type 1 (0,02 mm/m, environ 4 secondes), type 2 (0,05 mm/m, environ 10 secondes) et type 3 (0,1 mm/m, environ 20 secondes). La sensibilité se réfère à l’angle d’inclinaison nécessaire pour déplacer la bulle d’une échelle, et l’indication de sensibilité est basée sur la hauteur par rapport à un mètre à la base.

Par exemple, dans le cas du type 1, une hauteur de 0,02 mm par mètre de base est détectée dans une seule graduation ; si une bulle se déplace d’une graduation avec un niveau de 300 mm (type 1 : sensibilité de 0,02 mm/m), il y a une différence de hauteur de 6 µm d’un bout à l’autre du niveau.

La sensibilité est également exprimée en termes d’angle d’inclinaison (secondes). Un angle de 1 seconde correspond à 4,85 µm par mètre.

• Classe 1 0,02 mm/m = 4 secondes d’angle = 0,00111°.
• Classe 2 0,05 mm/m = 10 secondes d’angle = 0,00277°.
• Classe 3 0,1 mm/m = 20 secondes d’angle = 0,0055°.

Classes de niveaux de précision

En fonction de leur performance (précision), les niveaux de précision sont généralement divisés en deux grades : Classe A et Classe B. Les intersections de chaque performance sont les suivantes. La précision est la qualité globale, y compris l’exactitude et la précision (faible degré de variation), de la valeur ou du résultat de mesure exprimé par l’instrument de mesure et la variation de la mesure. Lorsqu’une mesure est effectuée, elle prend la forme d’une valeur mesurée ± précise, la valeur réelle à des fins de mesure étant incluse dans la précision.

Les précisions possibles sont les suivante :

• Précision sur toute la plage (classe 1) : classe A ±0,5 graduation, classe B ±0,7 graduation.
• Précision sur toute la plage (classes 2 et 3) : classe A ±0,3 graduation, classe B ±0,5 graduation.
• Précision adjacente (classes 1, 2 et 3) : classe A 0,2 graduation, classe B 0,5 graduation.

Les classes A et B ont des valeurs de précision différentes, qui sont elles-mêmes divisées en classe 1, classe 2 et classe 3, en précision sur toute la plage et en précision adjacente. La précision sur toute l’étendue de l’échelle fait référence à la précision d’un niveau de précision sur toute l’étendue de l’échelle. La précision adjacente est la spécification de la précision pour les graduations adjacentes.

Qu’est-ce qu’un capteur de vitesse ?

Les capteurs de vitesse sont installés dans les véhicules tels que les voitures, motos, véhicules ferroviaires, bateaux et avions. Ils détectent et mesurent la vitesse à laquelle ces différents véhicules se déplacent.

Les capteurs de vitesse comprennent des méthodes qui déterminent la vitesse à partir de la vitesse angulaire des roues (la distance qu’elles parcourent par unité de temps), celles qui utilisent l’effet Doppler, c’est-à-dire le déphasage entre les ondes lumineuses et sonores réfléchies, les tubes de Pitot qui mesurent la vitesse des objets contenant des fluides tels que l’air et l’eau, le GPS qui utilise les signaux envoyés par les satellites en orbite, et les compteurs de vitesse.

Utilisations des capteurs de vitesse

Comme mentionné ci-dessus, les capteurs de vitesse sont utilisés pour détecter et mesurer la vitesse de déplacement de divers types de véhicules.

Toutefois, comme les navires sont généralement soumis à un grand nombre de forces extérieures et à des manœuvres complexes, ils doivent être manœuvrés avec précaution dans les ports. Des capteurs de vitesse sont installés sur diverses parties du navire.

Lorsque de grands navires accostent, l’inertie de lacoque doit être contrôlée afin d’optimiser la vitesse d’accostage.

Les capteurs de vitesse d’accostage des navires permettent un accostage en toute sécurité en mesurant la distance d’accostage et la vitesse à l’avant et à l’arrière respectivement, et en affichant des données telles que la vitesse et l’angle d’accostage.

Par ailleurs, contrairement aux véhicules terrestres, les avions ne peuvent mesurer la vitesse au sol. Sont utilisés des tubes de Pitot pour mesurer la vitesse aérienne, la vitesse relative à l’air.

La mesure précise de la vitesse (vitesse à laquelle l’aile survole l’air) est l’indicateur le plus important de la portance, facteur de continuité du vol.

Principe des capteurs de vitesse

Les capteurs de vitesse qui utilisent l’effet Doppler sont employés pour mesurer la vitesse de l’eau sur les navires.

L’effet Doppler désigne le phénomène suivant : lorsqu’une source sonore (remarque : les ondes radio et la lumière sont pratiquement inutilisables sous l’eau car elles sont considérablement atténuées par rapport aux ondes ultrasoniques) et un capteur sont relativement proches l’un de l’autre, la fréquence est perçue comme étant plus élevée que lorsqu’il n’y a pas de mouvement relatif. Lorsque ces sources s’éloignent l’une de l’autre, la fréquence est perçue comme étant plus basse.

Ce décalage de fréquence, ou décalage Doppler des particules d’eau, est utilisé pour calculer la vitesse de l’eau.

Dans les avions, la vitesse est mesurée par des tubes de Pitot montés sur le fuselage.

Le tube de Pitot aspire l’air par un trou situé à son extrémité et mesure la vitesse en utilisant la différence entre la pression du vent extérieur et la pression atmosphérique à cet endroit.

Dans les avions de ligne actuels, le tube de Pitot estime la vitesse, ensuite corrigée à l’aide d’un ordinateur ou d’autres moyens afin d’obtenir une vitesse plus précise à utiliser en vol.