Manomètre cryogauge

Dans le passé, les fabricants d’équipements cryogéniques ont dû fabriquer leurs propres systèmes de pression différentielle pour mesurer le niveau de liquide gazeux et la pression de fonctionnement. Les manomètres différentiels Cryo Gauge de WIKA constituent une solution compacte et tout-en-un qui permet d’économiser du temps, de l’argent et des efforts.

Diverses industries, les hôpitaux et laboratoires aux usines de production, dépendent d’un approvisionnement constant en oxygène, azote, argon, dioxyde de carbone, protoxyde d’azote et autres gaz médicaux et techniques. Le besoin s’accroît avec l’augmentation des cas aigus de COVID-19. Les établissements de santé ont besoin de plus d’oxygène pour aider les patients à respirer grâce à des ventilateurs médicaux. C’est pourquoi les grands réservoirs de gaz sont situés à l’extérieur de chaque hôpital, tandis que les installations plus petites (cliniques médicales, hôpitaux de campagne, etc.) utilisent des réservoirs de stockage minivrac (microbulk).

Mesure de la pression différentielle dans les réservoirs cryogéniques

Les manomètres différentiels sont idéaux pour surveiller le niveau de liquide dans des récipients fermés. Ces systèmes fonctionnent en mesurant les pressions gazeuse (P1) et liquide (P2) du fluide à l’intérieur d’un réservoir, puis en calculant la pression différentielle (DP). Cette valeur de pression différentielle indique la quantité de produit (gaz liquide) qui reste à l’intérieur du réservoir.

Pour le transport et le stockage, les gaz médicaux et industriels doivent être liquéfiés. Cependant, en ce qui concerne ces gaz cryogéniques, la plupart des instrument de mesure de pression différentielle montrent leurs limites. Les capteurs doivent être suffisamment robustes pour supporter des pressions élevées, mais aussi suffisamment sensibles pour indiquer une très faible pression différentielle.

Un autre problème est que la plupart des manomètres différentiels sont limités à une seule plage de pression et peuvent donc être étalonnés sur un seul gaz et sur toute la plage de mesure. Si l’on prend pour exemple l’azote, l’oxygène et l’argon, l’azote N2 est plus léger que l’oxygène O2, qui est plus léger que l’Argon AR. En supposant qu’un réservoir de même taille puisse être utilisé pour stocker les 3 gaz. Un même cadran indiquant N2 à 100% indiquerait un réservoir plein d’O2 à seulement 70%, et un réservoir plein d’Ar à seulement 57%. Cela signifirait que soit les fabricants ont besoin d’un indicateur de pression différentielle différent pour chaque type de gaz, ou bien d’un indicateur avec trois échelles de gaz, l’échelle de l’argon étant la seule à couvrir l’ensemble de la plage de mesure.

De plus, il ne suffit pas de connaître le niveau. Les réservoirs de gaz cryogénique ont besoin d’un manomètre pour indiquer la pression de service (WP), ainsi que d’une vanne d’égalisation pour ajuster le point à zéro lors des tests de routine. Cela signifie que les fabricants d’équipements pour réservoirs qui n’utilisent pas de cellule cryogénique WIKA doivent :

  1. Fournir des outils DP et WP, des vannes, des raccords et des tuyauteries de plusieurs fournisseurs et stocker toutes les pièces
  2. Passer du temps à assembler votre système avec de multiples accès, en considérant que chaque raccord est un point de fuite potentiel.
  3. Vérifier l’étanchéité de l’ensemble du système après l’achèvement du montage.
  4. Nettoyer l’ensemble pour le service avec de l’O2.

Ce process demande beaucoup de temps et de main-d’œuvre et l’assemblage qui en résultait était souvent une masse encombrante de pièces, de connecteurs et de tuyauteries.

Instruments WIKA pour la mesure du niveau de liquide dans les réservoirs de gaz cryogénique

Les producteurs de gaz liquéfié ont une solution compacte tout en un disponible. Grâce également à la précieuse contribution des principaux acteurs de l’industrie, WIKA a développé sa propre solution d’ingénierie : les manomètres à pression différentielle de la série Cryo Gauge, modèles 7X2.15.100 et 7X2.15.160.

Membrane d'un manomètre Cryo Gauge

Principe de fonctionnement d’un cryo-mamomètre

L’exécution est simple mais aussi innovante. Deux chambres à fluide, ⊕ et ⊖, détectent les pressions gazeuses (P1) et liquides (P2). Une membrane élastique (1) sépare les deux chambres. La pression différentielle, ou P1 moins P2, provoque la déflexion de la membrane contre le ressort de la plage de mesure (2). Cette déviation, proportionnelle à la pression différentielle, agit sur un mécanisme à levier (3) dans le cas où l’index (4) transmet l’information au mouvement (5). Les renforts métalliques (6) des deux côtés de la membrane protègent le manomètre contre les surcharges et les pics de pression.

Les cellules de mesure sont en alliage de cuivre (modèles 712.15.100/160) ou en acier inox 316 (modèles 732.15.100/160). Le reste des parties mouillées et la plupart des parties non mouillées sont également en acier inox afin de résister à la corrosion. Cet ensemble combine la fiabilité et la valeur d’un manomètre mécanique, ainsi qu’une série d’accessoires supplémentaires pour une meilleure utilisation, notamment la transmission de signaux à distance.

N’hésitez pas à nous contacter pour toute information complémentaire et pour choisir le modèle le plus adapté à votre demande.



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