Défaillance de capteur de pression due à l’eau ou à l’humidité

La pénétration d’humidité est l’une des causes les plus courantes de défaillance des capteurs de pression. L’humidité peut rapidement corroder les connexions électriques internes ou le circuit imprimé, ce qui peut entraîner une dérive en sortie ou une panne complète. C’est pourquoi il est si important d’identifier les conditions de fonctionnement prévues avant de sélectionner un transmetteur pour une application spécifique.

Certains transmetteurs de pression sont utilisés dans des conditions idéales, comme un laboratoire à climat contrôlé et à faible taux d’humidité. D’autres sont exposés à des environnements extrêmes, comme les installations de traitement des aliments ou les équipements miniers soumis à des lavages réguliers à la vapeur haute pression. Une fois que vous connaissez les conditions de fonctionnement, il est relativement simple de sélectionner un capteur qui répond aux normes NEMA (National Electrical Manufacturers Association) ou aux normes IP (Ingress Protection ou Indice de Protection).

Types de capteurs de pression

Les capteurs de pression sont disponibles en références de pression relative, étanche et absolue. Les plages relatives sont généralement de 25 bar et moins. Le capteur est en contact avec l’atmosphère afin que les lectures de pression puissent être comparées à la pression ambiante autour du capteur. Les transmetteurs étant à l’atmosphère, ils nécessitent un connecteur électrique et un système de ventilation interne soigneusement conçus pour éliminer l’humidité du capteur.

Les capteurs étanches mesurent des plages de pression plus élevées où les variations de la pression barométrique sont inférieures à la marge d’erreur des spécifications de précision de l’instrument et n’affectent pas la lecture de sortie. Il n’y a généralement pas d’évent permettant l’entrée d’humidité. Toutefois, selon la conception, l’humidité peut s’infiltrer dans les capteurs de pression référencés « instrument étanche ». Il est donc important de choisir un capteur présentant l’indice IP ou NEMA requis. Les capteurs en pression absolue mesurent la pression par rapport à une chambre à vide étanche située derrière l’élément du capteur. Cela protège le capteur de l’humidité et des dommages éventuels. Cependant, le circuit de conditionnement reste vulnérable à la pénétration d’eau par le raccordement électrique. Une cellule de mesure entièrement soudée élimine les fuites de fluide dans le capteur causées par la dégradation à long terme des matériaux d’étanchéité souples dans l’assemblage du capteur.

Éviter les fuites au niveau des connexions électriques

Le raccordement électrique est l’une des zones les plus courantes de pénétration d’humidité dans un capteur de pression. Une grande variété de raccordements électriques est disponible pour les capteurs avec diverses caractéristiques environnementales afin de répondre aux exigences spécifiques des applications. Certaines raccords, tels que le connecteur électrique de type « coudé » selon la norme DIN 175301-803 A, sont conçus pour des environnements relativement exempts d’humidité. D’autres, comme un câble à extrémités libres, assurent une protection contre l’humidité et utilisent souvent une mise à l’air libre pour permettre à un capteur de référence relative de compenser les changements de pression atmosphérique. Une option de câble peut inclure un tube d’évent qui permet aux changements de pression ambiante de pénétrer dans le corps du capteur de pression. L’extrémité du câble doit être protégée de l’humidité pour empêcher l’eau de pénétrer dans le capteur. Comme le câble se termine généralement à l’intérieur d’une boîte de jonction contenant d’autres appareils électriques qui restent secs, cela est généralement facile à réaliser. Certains transmetteurs relatifs sont mis à l’atmosphère par un petit trou situé sous les filets d’une bague de retenue du connecteur électrique. Ce trou peut être protégé par un filet de type Gore-Tex ou Teflon qui permet le passage de l’air mais empêche l’humidité de pénétrer dans le corps du capteur.

Les capteurs immergeables posent des défis particuliers

Les capteurs de pression immergeables pour la mesure de niveau posent des problèmes particuliers de protection contre l’humidité. Ils doivent être conçus et classés pour une immersion permanente et sont généralement classés IP68 ou NEMA 6P. En général, un tube d’aération court le long du câble dans le corps du transmetteur pour permettre au capteur de compenser les petites variations de la pression barométrique qui peuvent avoir un impact significatif sur les performances et la précision. Certains fabricants de capteurs proposent des soufflets de protection étanches ou des vessies en caoutchouc installés sur l’extrémité du tube d’aération. Ces systèmes protègent l’électronique interne du capteur de l’humidité, mais ils peuvent également introduire une erreur significative dans les relevés de niveau, car l’air contenu dans le soufflet se dilate et se contracte avec les changements de température, créant des changements de pression à l’intérieur du capteur. Une option plus performante consiste à permettre au tube de se décharger directement dans l’atmosphère. L’installation de l’extrémité du câble dans une boîte de jonction de classe NEMA 4 protégera le tube d’aération contre les infiltrations d’eau. Des produits de dessiccation rechargeables peuvent également être utilisés pour éviter l’accumulation d’humidité dans la boîte de jonction et le tube de ventilation.

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