Les capteurs de pression sont disponibles dans de nombreux design et dans des configurations apparemment infinies. Pour choisir le bon capteur ou transmetteur de pression, les utilisateurs doivent tenir compte de l’emplacement et du mode d’utilisation, des exigences de l’application pour l’instrument et de la nécessité de certaines caractéristiques.
Certains clients recherchent les capteurs de pression les moins chers qui feront l’affaire, d’autres préfèrent ceux qui ont le plus de fonctions. En réalité, il n’existe pas de meilleur capteur de pression, mais seulement le choix le plus judicieux pour une application donnée.
Facteurs à prendre en compte lors du choix d’un capteur de pression
Lorsque des clients me demandent de les aider à décider quel capteur de pression acheter et comment le configurer, je commence par les « interviewer ». Mon rôle est d’éviter qu’ils ne dépensent de l’argent supplémentaire pour des caractéristiques et des fonctions inutiles. D’un autre côté, si l’on ne choisit pas le bon niveau de qualité pour les capteurs de pression ou si l’on choisit le mauvais type, on risque de compromettre la sécurité et l’efficacité de l’ensemble du process ou de l’installation.
Voici quelques-uns des points important à analyser :
1. Quelle est l’application ?
Transmetteur de pression A-10
C’est la question la plus importante, et plus le client me donne de détails, mieux c’est. Je veux comprendre parfaitement l’application afin de déterminer les exigences spécifiques de l’instrument.
Le capteur de pression sera-t-il utilisé dans des applications industrielles générales telles que les centrales hydrauliques et les systèmes de pompage ? Dans ce cas, le transmetteur de pression A-10 est une excellente option.
Ou bien s’agira-t-il d’applications industrielles plus exigeantes, comme celles soumises à des conditions extrêmes ou ce que l’on trouve dans le domaine de la recherche et du développement ? Les applications sanitaires, aseptiques et d’ultra-haute pureté (UHP) ont également leurs propres exigences en matière d’instrumentation.
2. Quel est le fluide ?
Cette question est liée aux détails de l’application, car les fluides spéciaux nécessitent des versions spéciales de capteurs de pression. Par exemple, dans le cas des aliments et des boissons, les capteurs doivent avoir un niveau de propreté plus élevé, des raccords de process spécifiques et un fluide de transmission compatible avec les aliments – ou pas de fluide de transmission du tout. Si un client construisait une nouvelle usine, je lui recommanderais le transmetteur de process en ligne DMSU22SA , tandis que le transmetteur de pression S-20 est une bonne solution de modernisation.
Capteur de pression pour gaz médicaux MG-1
Pour les fluides visqueux ou les liquides contenant des solides, le transmetteur de pression affleurant S-11 est conçu de manière optimale pour les fluides qui obstrueraient le canal de pression des raccords de process conventionnels.
Les capteurs de pression existent également dans différentes versions exemptes d’huile et de graisse pour les services d’oxygène ou d’hydrogènes. Par exemple, le capteur de pression MG-1 a été conçu spécifiquement pour le stockage et la distribution d’oxygène et d’autres gaz médicaux, car seuls des matériaux adaptés aux applications d’oxygène sont utilisés. Et en raison du risque de perméation et de fragilisation, les applications hydrogène exigent que les pièces en contact avec le fluide des capteurs soient fabriquées dans des matériaux spéciaux tels que l’acier inoxydable 316L et l’Elgiloy®.
3. Quel est l’environnement opérationnel ?
Je souhaite savoir à quelles températures – températures ambiantes et températures du process – le transducteur ou le transmetteur de pression sera exposé. En effet, la température a un effet important sur la précision du capteur de pression. Il est également important de savoir si le capteur sera soumis à des pics de pression ou à des pulsations, quel est le raccordement souhaité, ainsi que les matériaux d’étanchéité nécessaires.
L’humidité et l’eau, l’une des causes les plus courantes de défaillance des capteurs de pression, sont également des éléments importants à prendre en compte. Un indice IP plus élevé est nécessaire si le capteur est utilisé dans les lieux ou situations suivants :
- A l’extérieur ou dans des environnements de lavage : IP67
- Applications submersibles : IP68
- Vapeur à haute pression : IP6K9K
Capteur de pression OEM MH-4
Les véhicules industriels et les machines sont soumis à des conditions de travail difficiles – poussière, précipitations, vibrations, chocs et températures extrêmes – ce n’est pas le cas dans la plupart des autres applications. C’est pourquoi WIKA fabrique deux capteurs de pression OEM spécialement pour le contrôle des conditions extrêmes des machines mobiles : le capteur de pression MH-4 et le capteur de pression MH-3-HY pour les véhicules à hydrogène tels que les chariots élévateurs et les préparateurs de commandes.
Les zones dangereuses nécessitent un capteur de pression à sécurité intrinsèque ou antidéflagrant. Ces deux types sont similaires mais non interchangeables. Un transmetteur de pression à sécurité intrinsèque, comme l’IS-3, utilise un faible niveau d’énergie pour ne pas provoquer d’inflammation. En revanche, un transmetteur de pression antidéflagrant comme le E-10/E-11 est conçu pour résister aux explosions et pour contenir les flammes, les étincelles et les gaz chauds produits, grâce à son boîtier antidéflagrant.
4. Quel est le signal de sortie souhaité ?
Une autre considération importante lors de la sélection et de la configuration d’un capteur de pression est le signal de sortie désiré. Les capteurs de pression WIKA sont disponibles avec différents signaux analogiques, de 4 … 20 mA et 20 … 4 mA jusqu’aux signaux alimentés par batterie (faible puissance) comme DC 1 … 5 V.
Capteur de pression avec IO-Link A-1200
Les IoT industriels font appel à des signaux numériques sans fil, parfois sur de longues distances. Le capteur de pression A-1200 avec communication IO-Link et sortie de commutation PNP ou NPN est idéal pour une utilisation dans les usines intelligentes. Parmi les autres options numériques figurent les protocoles CANopen et J1939 basés sur le réseau CAN, ainsi que les sorties USB.
5. Quelle est la précision souhaitée ?
Différentes applications exigent des spécifications de précision différentes. Pour les applications de réfrigération et de CVC, une non-linéarité utilisant la méthode BFSL (meilleure ligne droite ajustée) de ≥ ±0,6 % est suffisante. À l’autre extrémité du spectre, on trouve une non-linéarité de ≤ ±0,04 % pour les mesures de précision requises pour les bancs d’essai, l’étalonnage, les laboratoires et certaines applications de construction de machines.
6. Considérations relatives à la pression
La première considération à prendre en compte lors de la configuration d’un capteur de pression est le type de pression à mesurer. Il y a la pression relative (pression de travail), la pression absolue et le vide/la basse pression.
Capteur de pression HP-2
La deuxième considération concernant la pression est l’unité de mesure : bar, psi, mPa, kPa, etc.
Cela dépend de la plage de fonctionnement de l’application ainsi que d’un tampon confortable pour tenir compte d’une éventuelle exposition à des pulsations et à des pics de pression. Les capteurs de pression WIKA couvrent une gamme extrêmement large, de -1 … 0 bar à 0 … 1300 bar. Pour les applications de pression les plus élevées, comme la découpe au jet d’eau, nous proposons le capteur de pression HP-2 avec une plage de mesure allant jusqu’à 0 … 15 000 bar. Très peu de capteurs de pression dans le monde peuvent mesurer de manière fiable des pressions de cette ampleur.
Caractéristiques vs. risques de défaillance : Compromis dans le choix d’un capteur de pression
Le choix d’un capteur de pression est un exercice d’équilibre. Les caractéristiques et les fonctionnalités supplémentaires sont intéressantes et souvent nécessaires, mais elles s’accompagnent d’un risque accru de défaillance du capteur.
En général, plus la conception du capteur est complexe, moins il est adaptable. Par exemple, un écran pour les relevés de pression sur site est une fonction très utile.
D’un autre côté, la présence d’un écran :
- Augmente la taille de l’instrument – ce qui est important si l’espace est restreint
- Augmente sa consommation d’énergie – ce qui est important si vous souhaitez qu’il fonctionne sur piles
- Réduit la plage de température de fonctionnement du capteur
- Rend l’instrument plus sensible aux dommages mécaniques, aux chocs et aux vibrations
De même, les caractéristiques logicielles supplémentaires améliorent la fonctionnalité et la commodité, mais elles augmentent également la probabilité d’une erreur de l’utilisateur et d’une défaillance prématurée en raison de la présence de processeurs, de puces de mémoire et d’autres composants délicats. Les capteurs et transmetteurs analogiques, en revanche, ont des circuits relativement simples et très robustes, et leur fonctionnement et leur précision reposent sur quelques composants passifs.
Ainsi, lorsque vous décidez des caractéristiques que vous voulez dans un capteur de pression, posez-vous les questions suivantes :
- A quelle fréquence ces caractéristiques seront-elles utilisées ?
- Ces caractéristiques doivent-elles être présentes dans tous les capteurs utilisés sur site ?
WIKA est leader mondial dans la conception, la fabrication, le test et l’étalonnage d’instruments de pression électroniques de haute qualité. Nous comprenons qu’avec un portefeuille de produits aussi complet, il peut être difficile de sélectionner le bon capteur de pression avec la bonne précision, la plage de pression, les matériaux, le signal de sortie, la connexion électrique, les certificats et les caractéristiques. C’est pourquoi nous encourageons les clients à contacter l’un des spécialistes produits de WIKA pour obtenir des conseils d’expert. Nous vous orienterons vers des produits et des caractéristiques dont vous avez besoin. Nous vous aiderons cependant à trouver le meilleur capteur de pression pour votre application particulière. Contactez-nous pour plus d’informations.