月: 2023年6月

Qu’est-ce qu’un vérin de fixation au sol ?

Un vérin est un appareil qui utilise des forces hydrauliques ou autres pour soulever verticalement des objets lourds avec peu d’effort.

Les vérins de fixation au sol sont principalement utilisés pour soulever des carrosseries de véhicules, notamment pour l’entretien des voitures. Il existe plusieurs types de vérins utilisés pour l’entretien des voitures, les deux principaux étant les crics et les vérins de levage.

Les crics sont à vis et peuvent soulever des objets lourds en tournant manuellement une vis. Ils peuvent également être pliés, ce qui permet de gagner de la place. Bien qu’ils soient relativement faciles à manipuler, ils nécessitent un peu de force pour lever et abaisser le cric.

Les vérins de levage utilisent l’hydraulique pour soulever les objets lourds, ce qui facilite le levage et l’abaissement à l’aide du cric et nécessite moins de force.

Utilisations des vérins de fixation au sol

Les vérins de fixation au sol sont principalement utilisés pour soulever et abaisser la carrosserie des véhicules afin d’en effectuer l’entretien. Les travaux effectués en soulevant la carrosserie du véhicule comprennent le changement des pneus et diverses vidanges d’huile.

Les véhicules étant des objets lourds, des précautions de sécurité suffisantes doivent être prises lors de l’utilisation d’un vérin pour soulever la carrosserie. De plus, il est important de consulter attentivement le manuel d’entretien fourni avec la voiture avant d’utiliser le vérin, car la position à laquelle il peut être utilisé (point de levage) diffère selon le type de voiture.

La voiture est pré-équipée d’un cric manuel comme outil de bord. Les crics manuels ont une structure simple dans laquelle le pantographe monte et descend lorsque la vis tourne, et leur avantage est qu’ils sont de petite taille et prennent peu de place.

Cependant, la petite taille du cric lui-même signifie qu’il faut beaucoup de temps avant de pouvoir soulever et abaisser la carrosserie du véhicule pour travailler, car il faut beaucoup tourner les vis. Les vérins de fixation au sol sont utilisés pour des tâches telles que le changement de pneus, qui peuvent être effectuées rapidement.

Principe des vérins de fixation au sol

En principe, les crics sont des vérins à vis, tandis que les vérins de fixation au sol sont principalement hydrauliques.

1. Cric à pantographe

Les crics sont constitués d’un pantographe qui se déplace de haut en bas en fonction de la rotation d’une vis. La force étant générée par l’engagement de la vis, ils sont très fiables et peu coûteux en raison de leur structure simple.

2. Vérin de levage

Les vérins de levage sont actionnés hydrauliquement et possèdent un réservoir d’huile à l’intérieur. En levant et en abaissant le levier du cric, une pression est appliquée à l’huile contenue dans le réservoir, ce qui entraîne le déplacement de l’huile du côté de la pompe. Lorsque l’huile se déplace vers la pompe, le “bélier” placé sous l’objet à soulever s’élève, ce qui permet d’élever indirectement l’objet lourd.

Cette action fait appel au principe de Pascal, qui stipule que “lorsqu’une pression est appliquée à un fluide dans un récipient fermé, cette pression est transmise de manière égale à toutes les parties du fluide”. Comme l’hydraulique peut convertir de petites quantités d’énergie en grandes quantités d’énergie, elle est utilisée dans bien d’autres situations que les crics.

La pression hydraulique résiste aux changements de température dans l’environnement et peut facilement atteindre des pressions élevées, mais son inconvénient est qu’en cas de fuite d’huile, la pression est relâchée. Par conséquent, si le conteneur perd son étanchéité en raison du vieillissement, etc., la pression peut soudainement être libérée, ce qui peut être dangereux. C’est pourquoi les produits hydrauliques doivent être inspectés à l’avance pour détecter les fuites d’huile avant d’être utilisés.

Par rapport aux crics, l’équipement est un peu plus grand car il utilise la force du mouvement de l’huile. Le cric lui-même est également lourd, ce qui le rend difficile à transporter.

Types de vérins de fixation au sol

1. Les vérins de fixation au sol courants

Également connus sous le nom de crics de garage, il s’agit de crics généraux qui s’élèvent et s’abaissent principalement par pression hydraulique. Selon le produit, ils sont principalement capables de soulever des poids de 1,5 à 2 tonnes.

En plus des crics hydrauliques, il existe également des crics pneumatiques, qui utilisent la force de l’air au lieu de l’huile pour soulever des objets lourds. Bien qu’ils puissent soulever des objets plus lourds de manière plus sûre que les crics ils constituent l’équipement le plus volumineux et sont donc limités dans leur utilisation.

2. Vérins de fixation au sol bas

Il s’agit d’un vérin de sol qui peut soulever des objets à partir d’une position plus basse. En fonction de la forme et de la hauteur du véhicule, il peut être nécessaire d’utiliser ce type de cric.

Le système hydraulique qui permet de soulever et d’abaisser le cric reste le même, mais la hauteur lorsque le cric est soulevé au maximum est plus basse, il est donc important d’utiliser le cric en fonction de l’application.

Autres informations sur les vérins de fixation au sol

Crics à pantographe

Également connus sous le nom de crics à ciseaux, ces crics ont la même forme que les pantographes situés au plafond des trains. Il faut du temps pour lever le cric au maximum car il est structuré pour se déplacer de haut en bas par des vis qui s’emboîtent les unes dans les autres.

Les principales caractéristiques des crics à pantographe sont qu’ils sont peu encombrants et peu coûteux. Certains produits utilisent des systèmes hydrauliques au lieu de vis et peuvent être facilement levés et abaissés.

Qu’est-ce qu’une clé en croix ?

Une clé en croix est un outil qui, comme son nom l’indique, a la forme d’une croix et se compose de deux clés. Chacune a une taille de douille différente, fixées de manière à se croiser, ce qui permet à l’utilisateur d’exercer une force avec les deux mains lors de l’utilisation de l’outil.

Comme l’utilisateur peut se servir de ses deux mains pour travailler avec cet outil, il peut appliquer une force plus importante qu’une clé normale. Elles sont principalement utilisées pour changer les pneus des voitures.

Il existe différents types de clés, comme les clés en croix avec des douilles fixes de différentes tailles à chaque extrémité et les clés avec des poignées rotatives qui permettent de tourner rapidement lors du retrait des boulons/écrous. Comme la taille de la douille de chaque clé s’adapte différemment au boulon ou à l’écrou utilisé, la taille doit être choisie en fonction de l’utilisation.

Utilisations des clés en croix

Les clés en croix sont utilisées pour fermer et desserrer les clés. Leur utilisation est très simple : il faut d’abord insérer la douille de la bonne taille contre le boulon ou l’écrou. L’on tourne la clé en croix en saisissant les deux extrémités de la clé en croix et en appliquant une force pour serrer ou desserrer le boulon ou l’écrou.

Clés en croix : les douilles des clés en croix sont disponibles en douilles standard et en douilles fines, et seules les douilles fines peuvent être insérées lorsque la circonférence du boulon ou de l’écrou est étroite. Le même usage s’applique aux clés à rotation rapide à poignée tournante.

En saisissant l’extrémité de la clé croisée avec la poignée et en faisant tourner la poignée, il est possible de serrer ou de desserrer le boulon ou l’écrou. Si vous avez beaucoup de travail à faire et que cela vous prend du temps, une clé à fourche vous aidera à travailler plus efficacement.

Types de clés en croix

1. Forme de la douille de la clé en croix

La forme de la douille peut être hexagonale ou décagonale au niveau du point d’insertion, selon le produit. Les douilles hexagonales ont une plus grande surface de contact avec le boulon/écrou, ce qui facilite l’application de la force lors du serrage/desserrage.

Le type dodécagonal est plus facile à insérer dans le boulon/écrou, ce qui est utile lorsque l’espace de travail est limité. Cependant, bien qu’ils soient faciles à insérer, la zone de contact avec le boulon/écrou est réduite.

Lors du serrage et du desserrage, il faut exercer une plus grande force qu’avec les douilles hexagonales, et il faut donc veiller à ne pas endommager le boulon ou l’écrou.

2. Épaisseur des douilles clés en croix

Il existe également des différences dans l’épaisseur des douilles”. Il en existe deux types, dits “standard” et “mince”, mais il n’existe pas de dimensions spécifiques ou d’autres valeurs précises pour l’épaisseur.

Certaines roues ont un jeu plus étroit au niveau du point de fixation du boulon ou de l’écrou en raison de la priorité donnée à la conception et à la fonctionnalité, de sorte qu’une clé ne peut pas être insérée sans une douille fine.

La seule différence entre une douille standard et une douille fine se situe au niveau de la solidité : la douille elle-même est plus solide et moins susceptible de se casser en raison de son épaisseur, ce qui la rend plus polyvalente et plus facile à utiliser si vous disposez au préalable d’une douille fine.

Comment choisir une clé en croix

1. Taille de la douille

Chaque extrémité d’une clé en croix est souvent équipée d’une douille de taille différente. Par exemple, il existe quatre tailles de douilles différentes pour les boulons et les écrous utilisés sur les roues des voitures japonaises typiques : 17 mm, 19 mm, 21 mm et 23 mm.

Il est à noter que certaines clés à rotation rapide nécessitent une douille hexagonale séparée pour l’angle d’insertion au lieu d’une douille fixe.

2. Forme de la douille

Si l’espace autour du boulon/de l’écrou est étroit, il peut être impossible de tourner le boulon/l’écrou parce que la douille ne s’adaptera pas à la forme standard. La largeur extérieure plus étroite de la douille permet de l’utiliser dans les espaces restreints.

3. Nombre d’utilisations

Les clés de type à rotation rapide, dont la poignée n’est pas fixe, peuvent être utilisées pour serrer et desserrer les boulons et les écrous plus rapidement que les clés en croix standard. Par conséquent, si vous changez souvent de pneus ou si vous avez un grand nombre de boulons/écrous à tourner sur votre camion, etc., le choix d’une clé à rotation rapide vous permettra d’améliorer l’efficacité de votre travail.

Qu’est-ce qu’un oscilloscope analogique ?

Un oscilloscope est un instrument de mesure qui observe les variations des signaux électriques dans le temps.

Contrairement aux testeurs, qui ne mesurent que la tension et le courant à un moment donné, les oscilloscopes peuvent observer la période, la fréquence et l’augmentation des signaux électriques, ainsi que les différences de temps et de phase entre plusieurs signaux.

Les oscilloscopes analogiques sont un type d’oscilloscope et sont des instruments de mesure qui affichent la variation temporelle d’un signal d’entrée sur un écran CRT (tube cathodique) et observent sa forme d’onde.

Par rapport aux oscilloscopes numériques, qui échantillonnent les signaux d’entrée à des intervalles de temps discrets et convertissent les données, les oscilloscopes analogiques ont un taux de mise à jour de la forme d’onde plus rapide.

Utilisations des oscilloscopes analogiques

Les oscilloscopes peuvent observer les signaux électriques tels que la tension, le courant et la fréquence dans les circuits électriques sous la forme d’ondes sur l’axe temporel horizontal. Ils sont donc utilisés pour vérifier et déboguer le fonctionnement de tous les circuits électriques dans les équipements industriels et grand public au cours du développement et pour analyser les défauts après l’expédition.

Les oscilloscopes analogiques étaient autrefois couramment utilisés en raison de leurs avantages par rapport aux oscilloscopes numériques, tels qu’un taux de mise à jour de la forme d’onde plus rapide et l’absence de temps mort.

Toutefois, depuis l’an 2000, les oscilloscopes numériques avec des taux de mise à jour d’écran plus rapides et des prix plus bas sont devenus populaires, et les oscilloscopes analogiques ne sont plus très utilisés aujourd’hui.

Principe des oscilloscopes analogiques

Les oscilloscopes analogiques affichent les variations en temps réel des signaux d’entrée sur un écran CRT.

Le dos du tube cathodique est recouvert d’un film fluorescent qui émet de la lumière lorsque le faisceau d’électrons le frappe, produisant un point lumineux plus brillant que le reste de l’écran. Le film fluorescent présente une certaine caractéristique de rémanence, qui permet d’observer la trajectoire des points lumineux sous la forme d’une onde.

Dans les oscilloscopes analogiques, la sensibilité du signal d’entrée est réglée par un atténuateur, l’amplitude est réglée par un amplificateur, et le signal passe ensuite par un câble de retard et un amplificateur vertical avant d’être appliqué au polariseur vertical du tube cathodique. Ce polariseur vertical déplace le faisceau d’électrons à l’intérieur du tube cathodique dans la direction verticale d’une distance proportionnelle à l’ampleur du signal d’entrée.

Pendant ce temps, le signal d’entrée diverge de l’amplificateur, passe par un circuit de déclenchement et génère une onde en dents de scie. L’onde en dents de scie passe par un amplificateur horizontal et est appliquée au polariseur horizontal du tube cathodique. L’oscilloscope analogique affiche la forme d’onde sur le tube cathodique uniquement pendant la section où l’onde en dents de scie s’élève, ce qui garantit une observation stable de la forme d’onde.

Qu’est-ce qu’une pile à combustible à l’ammoniac ?

Les piles à combustible à l’ammoniac sont un type de pile à combustible qui produisent de l’électricité en utilisant l’ammoniac comme source d’hydrogène dans la pile à combustible.

L’ammoniac est une substance peu coûteuse qui peut être synthétisée en grandes quantités, qui est plus facile à transporter et à stocker que l’hydrogène et qui n’émet pas de dioxyde de carbone lorsqu’elle est brûlée ou décomposée.

Les piles à combustible à l’ammoniac sont en cours de développement et constituent une solution plus efficace sur le plan énergétique aux problèmes d’approvisionnement en hydrogène associés aux autres piles à combustible.

Utilisations des piles à combustible à ammoniac

Les piles combustibles à l’ammoniac sont encore une technologie en développement et, à l’heure actuelle, seules des unités de 1 kW sont exploitées à titre expérimental, mais des applications dans les systèmes de production d’électricité industriels et domestiques sont attendues.

On s’attend également à ce qu’elle soit utilisée comme source de production d’électricité en raison de son excellent rendement énergétique et de son faible impact sur l’environnement, car elle n’émet pas de dioxyde de carbone ni d’oxyde d’azote.

Principe des piles à combustible à ammoniac

Comme les autres piles à combustible, les piles à combustible à l’ammoniac génèrent une force électromotrice en convertissant en électricité l’énergie chimique générée lors de l’oxydation de l’hydrogène pour former de l’eau.

La structure de base est similaire à celle des piles à combustible à oxyde solide et se compose d’une électrode de combustible, d’une électrode d’air et d’un électrolyte solide tel que la céramique. La réaction d’oxydation de l’hydrogène se produit du côté de l’électrode de combustible et la réaction de réduction de l’oxygène du côté de l’électrode d’air.

Cependant, l’hydrogène est fourni différemment dans les piles à combustible à l’ammoniac : au lieu de l’hydrogène provenant du gaz de ville reformé, l’ammoniac est fourni directement dans le dispositif. L’ammoniac est décomposé en azote et en hydrogène, mais comme il s’agit d’une réaction endothermique, elle se déroule spontanément sans catalyseur à la température de fonctionnement de la pile combustible à électrolyte solide de 700°C ou plus, ce qui permet de produire de l’hydrogène.

Des recherches sont également menées sur les piles à combustible à l’électrolyte polymère qui peuvent fonctionner à des températures relativement basses, dans lesquelles l’ammoniac est décomposé en hydrogène et en azote par préchauffage, puis introduit dans la batterie.

Qu’est-ce qu’une riveteuse à main ?

Une riveteuse à main est un outil permettant d’assembler des feuilles de métal en les rivetant à l’aide de pointes appelées rivets.

Comme le nom “main” l’indique, les rivets sont rivetés manuellement. Outre les riveteuses à main, il existe des riveteuses électriques, qui utilisent l’énergie électrique, et des riveteuses pneumatiques, qui utilisent de l’air comprimé.

Les riveteuses électriques et les riveteuses à air sont coûteuses, tandis que les riveteuses à main sont relativement bon marché et facilement utilisables dans le cadre de projets de bricolage.

Utilisations des riveteuses à main

Les riveteuses à main servent principalement à assembler des feuilles de métal. Elles sont souvent utilisées pour les travaux de bricolage et les réparations et sont utiles pour assembler des feuilles minces difficiles à fixer avec des vis ou des boulons.

Il est possible d’assembler n’importe quoi, des gouttières aux cadres de fenêtres, en passant par les clôtures, les volets et les charnières. Cependant, les riveteuses à main ne conviennent pas pour un travail continu car elles sont manuelles et nécessitent une forte prise en main. Si vous devez riveter beaucoup d’endroits, nous vous recommandons d’utiliser une riveteuse électrique ou pneumatique.

Principe des riveteuses à main

Les riveteuses à main assemblent des tôles en déformant la bride (manchon) lors de l’extraction de la tige (mandrin) du rivet. Ils ne se desserrent pas comme des vis ou des boulons. Une fois riveté, le joint est semi-permanent.

Si l’on veut enlever les rivets, il faut les détruire en les perçant à l’aide d’une perceuse électrique ou en meulant les têtes à l’aide d’une meuleuse.

Comment choisir une riveteuse à main

Trois points sont à prendre en considération lors du choix d’une riveteuse à main.

1. Type horizontal à une main et type vertical à deux mains

Les riveteuses à main sont disponibles en version horizontale à une main et en version verticale à deux mains. La riveteuse à main la plus courante est le modèle horizontal à une main. Toutefois, il peut être impossible de riveter si la position de rivetage est trop étroite ou trop reculée.

Si les rivets doivent être placés dans des zones difficiles à travailler, il est recommandé d’utiliser une pince flexible dont la tête peut être orientée différemment. Ils peuvent être orientés horizontalement, verticalement ou même en diagonale.

Si la plaque à calfeutrer est épaisse et qu’il faut utiliser des rivets épais (par exemple 6,4 mm), nous recommandons le type vertical à deux poignées. Lors de l’utilisation de rivets en matériaux durs tels que l’acier ou l’acier inoxydable, les rivets à deux mains sont également plus faciles à utiliser car il est plus facile d’appliquer la force.

2. Épaisseur de la prise

Les riveteuses à main sont des outils qui nécessitent une bonne prise en main. Si vous n’avez pas confiance en votre force de préhension, nous vous recommandons d’opter pour une poignée épaisse, facile à saisir et faite d’un matériau antidérapant. Les poignées fabriquées avec des matériaux souples sont moins susceptibles de provoquer des douleurs à la main.

3. Autonome et ensemble

Pour les débutants, un set composé d’une riveteuse à main et de plusieurs types de rivets est recommandé. Il est facile de se perdre dans les nombreux types de rivets différents en termes de taille et de matériau, ou inversement, les rivets que vous souhaitez ne sont peut-être pas disponibles dans votre magasin de bricolage local.

Autres informations sur les riveteuses à main

Comment utiliser une riveteuse à main

La riveteuse à main commence par percer un avant-trou dans la plaque de métal à assembler. L’avant-trou doit être de 0,1 mm à 0,2 mm plus grand que le diamètre du rivet. Le diamètre du rivet est le diamètre du manchon (le plus épais) et non celui de la tige (la plus fine). Il faut veiller à ne pas surdimensionner l’avant-trou, car cela réduirait la surface de contact de la bride et la résistance de l’assemblage.

La taille du rivet à utiliser est déterminée en fonction de l'”épaisseur de calfeutrage appropriée” indiquée dans les instructions relatives aux rivets. Vérifiez que l’épaisseur totale de la plaque à serrer est comprise dans la fourchette, par exemple 1,6 – 3,2 mm.

Insérez le côté manchon (bride) du rivet dans le trou inférieur et insérez le côté tige (mandrin) dans la riveteuse à main pour terminer la pose. Enfin, serrez la poignée de la riveteuse à main et la tige (mandrin) du rivet sera tirée et serrée.

Si le diamètre de la riveteuse à main et celui de la tige (mandrin) ne correspondent pas, le nez doit être remplacé par un nez de la bonne taille.

Qu’est-ce qu’une pile à combustible au méthanol ?

Les piles à combustible au méthanol sont un type de pile à combustible qui utilise directement le méthanol comme combustible.

Les piles à combustible sont généralement alimentées par de l’hydrogène, mais l’introduction des piles à combustible a constitué un obstacle en raison de la nécessité de disposer d’équipements à grande échelle pour produire de l’hydrogène gazeux et du coût élevé des équipements nécessaires au transport et au stockage de l’hydrogène gazeux explosif.

Cependant, le méthanol étant un liquide, il peut être stocké dans un volume plus petit que l’hydrogène gazeux, ce qui permet de réduire la taille des piles à combustible. Il est également plus facile à manipuler que l’hydrogène gazeux, ce qui facilite l’introduction des piles à combustible. Pour ces raisons, des applications telles que les appareils mobiles sont attendues.

Utilisations des piles à combustible au méthanol

Les piles à combustible au méthanol peuvent être utilisées de la même manière que les batteries normales, pour autant que ces dernières puissent produire de l’électricité.

Actuellement, le passage des véhicules à essence aux véhicules à pile à combustible est en cours pour réduire les émissions de dioxyde de carbone, mais la plupart des véhicules à pile à combustible actuels sont alimentés par de l’hydrogène. Cela s’explique par le fait que la production d’électricité à l’aide de piles à combustible au méthanol pose encore quelques problèmes.

Toutefois, à mesure que les piles à combustible au méthanol se généralisent, elles pourraient être utilisées pour alimenter les voitures et les petites batteries rechargeables, comme celles des smartphones.

Principe des piles à combustible au méthanol

Il existe deux grands types de piles à combustible au méthanol : les piles directes et les piles reformées.

1. Piles à combustible au méthanol direct

Ces piles à combustible utilisent le méthanol comme combustible direct et sont généralement appelées piles à combustible au méthanol. Elle se compose d’une électrode de combustible (anode), où le méthanol réagit, et d’une électrode d’air (cathode), où l’oxygène de l’air réagit. 

L’action d’un catalyseur tel que le platine dans l’électrode à combustible fait réagir le méthanol dans la solution aqueuse de méthanol, générant des électrons qui continuent à réagir aussi longtemps que dure ce combustible. En produisant de l’électricité tout en fournissant du méthanol, le carburant peut être utilisé pendant une longue période.

2. Piles à combustible au méthanol par reformage

Le reformage consiste à extraire l’hydrogène du méthanol. L’hydrogène extrait est utilisé comme combustible pour produire de l’électricité, de sorte que le principe de production d’électricité est exactement le même que dans les piles à combustible à hydrogène en général, mais comme le matériau de départ est le méthanol, ces piles sont aussi parfois appelées piles à combustible au méthanol.

Lors du reformage du méthanol, ce dernier est mélangé à de la vapeur d’eau et réagit avec un catalyseur tel que le cuivre, l’oxyde de zinc ou l’oxyde d’aluminium, qui le décompose finalement en hydrogène et en dioxyde de carbone.

Comme il s’agit d’une réaction endothermique, la chaleur doit être apportée de l’extérieur pour permettre à la réaction de se dérouler. Il est préférable de réagir à des températures élevées pour accélérer la progression de la réaction, mais l’activité catalytique des catalyseurs susmentionnés est désactivée à des températures supérieures à 300°C.

Autres informations sur les piles à combustible au méthanol

1. Caractéristiques des piles à combustible au méthanol

Les piles à combustible au méthanol présentent les caractéristiques suivantes :

• Faible encombrement
• Faibles coûts d’installation
• Fonctionnement silencieux
• Peu d’entretien

Alors qu’un réservoir d’hydrogène doit également être prévu pour les piles à combustible générales, les piles à combustible au méthanol peuvent être plus petites car elles n’ont pas besoin de réservoir d’hydrogène. En outre, elles ne font pas tourner de turbine comme dans le cas de la production d’énergie thermique ou nucléaire, de sorte qu’elles produisent de l’électricité avec un bruit de fonctionnement silencieux.

2. Les défis des piles à combustible au méthanol

Dans les piles à combustible au méthanol, le catalyseur situé du côté de l’anode, qui entre en contact avec la solution aqueuse de méthanol, est contaminé par le monoxyde de carbone, un produit intermédiaire, ce qui réduit la réactivité. Cela réduit également la durée de vie de la pile à combustible elle-même.

Un autre défi majeur est le phénomène de croisement du méthanol, où le méthanol pénètre l’électrolyte et atteint l’électrode d’air, ce qui entraîne une réduction de l’efficacité de la production d’énergie et de la tension de la batterie. Les piles à combustible au méthanol, qui est bon marché et facile à stabiliser mais dont la durée de vie est courte, mettront du temps à se généraliser.

Qu’est-ce qu’un débitmètre d’air ?

Un débitmètre d’air est un débitmètre qui mesure la quantité d’air s’écoulant dans un tuyau ou un autre milieu.

Les principes de mesure des débitmètres varient et ils peuvent être utilisés pour mesurer une large gamme de gaz et de liquides. Il existe de nombreux produits de débitmètre, et la méthode de sortie varie considérablement d’un produit à l’autre, comme ceux qui ont une sortie électrique uniquement dans la section du capteur qui mesure le débit, ou ceux qui ont également une section d’affichage.

En raison de la différence de principe de mesure, de nombreux types de débitmètres sans contact n’entrent pas en contact avec le fluide à mesurer.

Utilisations des débitmètres d’air

Les débitmètres d’air sont largement utilisés dans la fabrication où des fluides sont utilisés, comme dans les produits chimiques, les usines pétrolières, les automobiles, les semi-conducteurs, les composants électroniques, les produits pharmaceutiques, l’alimentation, le traitement des résines et les procédés de soudage.

Les fluides qui peuvent être utilisés dépendent du produit. De nombreux débitmètres capables de mesurer l’air le sont également pour d’autres gaz tels que l’azote et l’argon.

Les débitmètres installés dans des conduites peuvent perturber le flux. Il est important de tenir compte de l’ampleur de cet effet lors du choix d’un produit.

Principe des débitmètres d’air

Un débitmètre d’air est un type de débitmètre qui mesure les gaz, et son principe de mesure peut varier. Les débitmètres à ultrasons, à pression différentielle, thermiques et à vortex de Kalman sont des exemples de débitmètres permettant de mesurer le débit de gaz.

1. Débitmètres à ultrasons

Ce débitmètre utilise la propriété des ondes ultrasoniques de se propager à travers un matériau. Les ondes ultrasoniques sont reçues en diagonale à travers le gaz dans la conduite et la différence de temps de propagation entre les deux ondes ultrasoniques est convertie en débit.

Les avantages des débitmètres à ultrasons sont qu’il n’y a pas de perte de pression et que certains types peuvent être détectés depuis l’extérieur de la conduite.

2. Débitmètres à pression différentielle

Le principe des débitmètres à pression différentielle est basé sur le théorème de Bernoulli. Un orifice est installé dans la voie d’écoulement du fluide, et le débit est mesuré en détectant la différence de pression avant et après l’orifice.

La différence de pression est détectée à l’aide d’un diaphragme ou d’un dispositif similaire. Parmi les avantages, citons le faible coût. Les inconvénients sont la nécessité d’une longue section de conduite droite en amont et en aval du débitmètre et un faible rapport entre le débit maximal et le débit minimal.

3. Débitmètres thermiques

Les débitmètres thermiques mesurent le débit en détectant la quantité de chaleur que le fluide retire d’un élément chauffant. Comme il n’y a pas de pièces mobiles, aucun entretien n’est nécessaire et même des débits infimes peuvent être mesurés. Il existe également des modèles capables de mesurer des températures aussi élevées que plusieurs centaines de degrés Celsius et aussi basses que -100 degrés Celsius. Il est possible de mesurer directement le débit massique des gaz.

4. Débitmètres à vortex de Kalman

Lorsqu’un fluide traverse un objet, des tourbillons réguliers sont générés. Les débitmètres à tourbillons de Kalman mesurent le débit en détectant le nombre de ces tourbillons à l’aide d’un élément piézoélectrique ou d’un élément similaire. Ils sont sensibles aux vibrations et aux bruits acoustiques et nécessitent une section de conduite droite pour être installés.

5. Débitmètres de surface

Dans les débitmètres de surface, un flotteur placé dans un tube vertical conique bloque l’écoulement du bas vers le haut, créant une différence de pression avant et après le flotteur. Le compteur repose à un endroit où le poids du flotteur et la force due à la différence de pression s’équilibrent, et la lecture de cette position permet de mesurer le débit.

Les avantages de ce système sont son faible coût dû à sa structure simple et le fait qu’il ne nécessite pas de section de tuyau droite ni d’alimentation électrique. En revanche, il présente des inconvénients tels que des erreurs importantes en présence de pulsations et des problèmes d’encrassement et d’usure des flotteurs.

6. Débitmètres à effet Coriolis

Les débitmètres à effet Coriolis se composent de deux tubes en U, d’un vibrateur et d’un capteur de force. Ce débitmètre utilise le principe selon lequel les deux tubes en U oscillants à travers lesquels le fluide s’écoule génèrent des forces dans des directions opposées l’une à l’autre, c’est-à-dire des forces de Coriolis.

Bien que le principe de mesure présente l’inconvénient d’augmenter la longueur totale, le débit massique peut être mesuré directement. Ils sont très précis et réactifs.

Comment choisir un débitmètre d’air ?

Il existe de nombreux types de débitmètres et le choix doit se faire en fonction des critères suivants : objet de la mesure, but de la mesure et prix.

1. Objet de la mesure

La densité, la viscosité, la conductivité, les contaminants, la corrosivité, les débits maximum et minimum, les pulsations, la température, la pression, la chute de pression admissible, etc. de l’air à mesurer doivent être pris en compte.

2. But de la mesure

La définition de l’utilisation prévue des résultats mesurés clarifiera la précision de la mesure et aidera à sélectionner le type de débitmètre approprié. Par exemple, si l’objectif est de surveiller ou d’alerter sur le débit, il n’est pas nécessaire d’avoir une grande précision.

De même, le débit massique est souvent obtenu par conversion du débit volumique, mais si la précision est requise, un débitmètre capable de mesurer directement le débit massique est nécessaire. En particulier, les débitmètres thermiques ou de Coriolis conviennent.

Qu’est-ce qu’une imprimante 3D au carbone ?

Une imprimante 3D au carbone est une machine de fabrication qui lamine un matériau de moulage avec du carbone ajouté dans une forme de section transversale 2D et moule un modèle tridimensionnel basé sur des données 3D. Le carbone peut augmenter considérablement la résistance.

La méthode de tissage de longues fibres de carbone permet d’obtenir une résistance comparable à celle de l’aluminium. Outre le carbone, le kevlar et la fibre de verre peuvent également être utilisés dans certains produits.

En raison de leur légèreté et de leur grande résistance, elles sont utilisées pour les composants de drones, les pièces radiocommandées, les gabarits, les vis et les hélices.

Utilisations des imprimantes 3D au carbone

Outre les avantages de la légèreté et de la solidité, les imprimantes 3D au carbone présentent une excellente résistance à la chaleur, une stabilité, une précision, une résilience, une résistance aux chocs et une conductivité thermique. Elles offrent également les avantages des imprimantes 3D, tels que des temps de développement plus courts, un prototypage immédiat des concepts de conception et une production à grande échelle et à faible volume, ce qui explique pourquoi de nombreuses entreprises commencent à les utiliser largement dans leur travail de développement.

Si un produit fabriqué en résine à l’aide d’une imprimante 3D ordinaire n’est pas assez solide ou présente une faible température de résistance à la chaleur, il serait préférable d’utiliser des matériaux métalliques, mais cela poserait des problèmes en termes d’équipement et de coût. L’ajout de carbone sans changer le matériau de la résine résout le problème une fois pour toutes.

Principe des imprimantes 3D au carbone

Le principe des imprimantes 3D est souvent basé sur la méthode de modélisation optique, dans laquelle de fines couches de matériau de modélisation sont empilées et progressivement durcies par l’application d’un laser UV sur la résine liquide, ou sur la méthode FDM, dans laquelle le matériau est fondu et empilé à l’aide de la chaleur. La modélisation optique présente l’avantage d’une surface plus lisse que la méthode FDM. Parmi les autres méthodes, citons le jet de matière et le jet d’adhésif, qui s’apparentent à la technologie du jet d’encre. La méthode de frittage de poudre, dans laquelle des matériaux en poudre sont frittés par irradiation laser, présente l’avantage de permettre l’utilisation de matériaux métalliques.

Une méthode pour ajouter du carbone à une résine consiste à fournir séparément la résine et le matériau de renforcement, à mélanger les matériaux à l’intérieur du corps de l’imprimante 3D et à les extruder en tant que matériau composite à partir d’une seule buse.

Des matériaux de renforcement autres que le carbone sont également utilisés. Les fibres longues de carbone sont légères et offrent la résistance et la conductivité thermique les plus élevées. La fibre de verre est économique, pèse environ deux fois plus que la fibre de carbone et est environ 40 % plus résistante ; il existe également des fibres de verre très résistantes à la chaleur, avec une résistance à la chaleur de 105°C. En outre, le kevlar présente une excellente flexibilité et une résistance à l’abrasion, et se caractérise par une grande résistance aux chocs.