Qu’est-ce qu’un tube de Bourdon ?
Les tubes de Bourdon sont généralement des tuyaux bloqués à une extrémité et transformés de manière à présenter une section transversale plate. Ils sont ainsi nommés parce qu’ils ont été inventés par E. Bourdon en France. Il est souvent utilisé comme composant des manomètres à tubes de Bourdon, mais des principes similaires sont utilisés dans les baromètres, les systèmes de pression différentielle, les thermomètres et d’autres instruments de mesure.
Selon l’application, la forme du tube de Bourdon doit changer en fonction des variations de pression et de température, et plus le mouvement est important, plus la précision est grande. Ainsi, outre les tubes de Bourdon courbés en forme de C habituellement d’usage, des tubes de Bourdon en spirale et hélicoïdaux sont également utilisés.
Les tubes de Bourdon sont fabriqués à partir d’une large gamme de matériaux, les alliages hautement élastiques tels que le laiton, le laiton d’aluminium, l’acier inoxydable et le bronze phosphoreux étant couramment utilisés. Le cuivre au béryllium et le nickel sont également utilisés, en particulier pour les mesures de pression de haute précision.
Utilisations des tubes de Bourdon
Les tubes de Bourdon sont principalement utilisés comme composants des manomètres. Les manomètres utilisant des tubes de Bourdon sont appelés manomètres à tubes de Bourdon. Outre leur simplicité de construction et d’utilisation, ces manomètres ne nécessitent pas d’énergie externe telle que l’électricité et peuvent mesurer une large plage de pression allant du vide à environ 200 bars.
Les thermomètres à tube de Bourdon, qui utilisent le même principe que les manomètres à tube de Bourdon, sont également très répandus dans l’industrie. Comme la température est mesurée en utilisant la dilatation et la contraction du liquide ou du gaz contenu dans le tube de Bourdon, il présente les avantages suivants : la distance entre la partie indicatrice et la partie sensible à la température peut être maintenue, la mesure est possible jusqu’à des températures élevées, la structure est simple et sans problème, et aucune alimentation en énergie externe n’est nécessaire.
Principe du tube de Bourdon
Lorsqu’un tubes de Bourdon est utilisé comme manomètre, un tube de Bourdon coudé est connecté au point de mesure, et le tube est étiré lorsque la pression augmente et se plie lorsque la pression diminue, détectant ainsi le changement de courbure du tube en fonction de la pression. Lorsqu’il est utilisé comme thermomètre, un liquide tel que l’alcool est scellé à l’intérieur du tube, et lorsque la température augmente, le Tubes de Bourdon se dilate, ce qui provoque un mouvement à la surface du liquide, et ce mouvement est détecté comme étant la température. En modifiant les conditions telles que le matériau et l’épaisseur du tube de Bourdon en fonction de la précision et de la plage de mesure requises, il est possible de répondre à une large gamme de conditions de mesure.
Cependant, avec les manomètres à tubes de Bourdon, la construction normale rend difficile l’utilisation avec des milieux corrosifs parce que le milieu récepteur de pression est en contact avec le tube de Bourdon, et dans des conditions de vibration ou d’amplitude de pression, l’amplitude augmente pendant la mesure, ce qui entraîne des problèmes de précision. Pour résoudre ces problèmes, on utilise également des manomètres à membrane avec un diaphragme entre le tube de Bourdon et le milieu récepteur de pression et des manomètres remplis de glycérine avec de la glycérine à l’intérieur du manomètre pour supprimer l’effet sur le tube de Bourdon dans des conditions de vibration et de pulsation.