Qu’est-ce qu’un indicateur ?
Les indicateurs, également appelés voyants, désignent les instruments et les pièces d’éléments de machines permettant d’afficher des comptages. Le mot “indicateur” est dérivé de la forme nominale du mot anglais “indicate“.
Utilisations de l’indicateur
Les indicateurs sont utilisés dans une large gamme de produits, des applications industrielles aux applications grand public. Pour les consommateurs, les compteurs de vitesse et d’essence des voitures sont un type d’indicateur. Les indicateurs de température et d’humidité sont également des indicateurs et sont présents dans de nombreux aspects de la vie quotidienne.
Dans l’industrie, les indicateurs de pression des chaudières et les indicateurs de niveau d’eau en sont des exemples. Les indicateurs sont utilisés dans les usines de transformation pour mesurer l’épaisseur de pièces telles que la tôle. Les comparateurs à cadran sont couramment utilisés pour les mesures d’épaisseur.
Principe des indicateurs
Les principes des indicateurs varient en fonction de la structure et de l’objet à mesurer. Quatre mécanismes typiques d’indicateurs sont expliqués ci-dessous :
1. Indicateur de vitesse mécanique
Les compteurs de vitesse mécaniques sont utilisés, par exemple, sur les véhicules automobiles anciens. Le compteur est indiqué en détectant la rotation d’un aimant ou d’un dispositif similaire fixé à un arbre en rotation. Dans les véhicules actuels, le signal de sortie d’un capteur de rotation est généralement lu par un composant électronique, calculé et indiqué.
2. Manomètres à tube de Bourdon
Principalement utilisés pour mesurer la pression. C’est un exemple typique de manomètre. Ce manomètre se compose d’un cylindre métallique ovale appelé tube de Bourdon et d’une aiguille. Lorsque la pression à l’intérieur du tube métallique augmente, une force est appliquée qui fait passer le tube métallique d’une forme ovale à une forme droite, déplaçant ainsi l’aiguille. Le principe est le même que celui du sifflet pyro-pilote.
3. Thermomètres bimétriques
Il s’agit d’un exemple typique de thermomètre utilisé pour des applications industrielles. Des matières organiques, du mercure et de l’huile sont enfermés dans un tube métallique qui se dilate lorsque la température augmente, ce qui accroît la pression interne. L’augmentation de la pression fait bouger l’aiguille de l’indicateur.
4. Débitmètre volumétrique
Les débitmètres volumétriques sont utilisés pour mesurer le débit d’huile ou d’autres liquides. Il s’agit d’un exemple typique de mesure de débit. Un engrenage est monté sur le trajet du fluide, et l’engrenage tourne lorsque le fluide s’écoule. La rotation de l’engrenage est liée à l’aiguille indicatrice, qui indique le débit.
Autres informations sur l’indicateur
Le comparateur comme indicateur
Un comparateur, qui indique une valeur numérique au moyen d’une échelle de cadran, est un autre type d’indicateur. L’échelle du cadran est gravée avec la quantité d’un tour de l’aiguille longue comme quantité spécifiée et l’échelle est divisée en 100 divisions d’un tour. L’aiguille longue effectue généralement une dizaine de tours.
Une aiguille courte indique le nombre de tours effectués par l’aiguille, et la quantité de rotation de l’aiguille longue est combinée à celle indiquée par l’aiguille courte, sur la base de l’échelle du cadran indiquée par l’aiguille longue, pour constituer la quantité indiquée. Il est souvent utilisé pour mesurer l’épaisseur ou la distance d’un objet. Une crémaillère et un pignon convertissent le mouvement linéaire de l’enfoncement en un mouvement de rotation, et une combinaison d’engrenages amplifie la quantité de déplacement de sorte que des déplacements infimes peuvent être mesurés.
Dans les comparateurs, l’aiguille tourne dans le sens des aiguilles d’une montre lorsque l’élément de mesure est enfoncé. Le sens de la poussée est défini comme le sens de l’aller et l’inverse comme le sens du retour. Les comparateurs analogiques utilisent des engrenages pour amplifier le déplacement. Comme les engrenages ont généralement du jeu, une erreur appelée jeu d’inversion se produit.
Les comparateurs analogiques ont donc une tolérance d’erreur définie due au jeu. Cette tolérance dépend de l’importance de la rotation de l’aiguille. Les comparateurs à cadran ont parfois un point de référence fixé à l’aide d’une cale étalon ou d’un autre dispositif de référence.
L’objet est ensuite mesuré et la valeur affichée est ajoutée ou soustraite à la quantité de référence pour obtenir la valeur mesurée. En raison de la simplicité de leur mécanisme, les indicateurs ci-dessus sont encore utilisés dans les équipements où la fiabilité est requise. Dans les situations où la facilité d’utilisation et la polyvalence sont requises, les types numériques sont également souvent utilisés aujourd’hui. Certains types numériques intègrent une échelle ou un codeur et convertissent directement le déplacement de l’objet à mesurer en une valeur numérique.