En mesurant la pression différentielle, les utilisateurs sont en mesure de surveiller facilement et précisément l’état de filtres, des niveaux de liquide dans des réservoirs fermés, des débits de liquide à l’intérieur d’une conduite, et même le couple de sortie de moteurs hydrauliques.

Il existe trois méthodes de mesure de la pression. Le type de mesure de pression le plus courant est la pression relative, en référence à la pression atmosphérique. Il s’agit de toute pression appliquée au système en plus de la pression atmosphérique, également appelée pression ambiante. Un exemple de mesure de la pression relative est la pression des pneus d’une voiture.

La pression absolue, en référence à un vide complet, mesure la pression indépendamment des variations de la pression atmosphérique. La mesure de la pression absolue est utilisée dans les applications où il est essentiel de surveiller le pic d’un vide, et est nécessaire dans les laboratoires, la météorologie, l’aviation et d’autres domaines.

Notions de base sur la pression différentielle et les manomètres ΔP

Δp = p1 – p2

La pression différentielle – la troisième méthode de mesure de la pression – est simplement la différence entre deux pressions appliquées, souvent appelée delta p (Δp). Dans l’exemple, Δp = p1 – p2.

Mais pourquoi utiliser un manomètre à pression différentielle (ΔP) ? Pourquoi ne pas simplement placer un manomètre standard aux points de mesure p1 et p2, puis demander à un technicien de calculer la différence ? Outre le temps et les efforts supplémentaires requis pour les calculs manuels, un manomètre ΔP est avantageux pour plusieurs raisons 

  • La sensibilité. Les manomètres différentiels sont conçus pour détecter des différences infimes que l’œil humain ne peut pas voir. À titre d’exemple, mettons deux manomètres standard de chaque côté d’un indicateur indiquant par exemple 10 bar : un manomètre ΔP serait suffisamment sensible pour détecter une différence aussi faible que 250 mmCE (millimètres de colonne d’eau), ou 25 mbar. Un manomètre différentiel n’indique que la Δp ; il élimine en gros tout le « bruit » inutile.
  • L’étendue de mesure. L’étendue de mesure d’un manomètre différentiel peut descendre jusqu’à 0 … 25 Pa pour les systèmes de traitement de l’air et jusqu’à 1000 bar avec un manomètre ΔP à tube manométrique. Même avec des plages de pression différentielle très faibles, le manomètre ΔP doit être suffisamment robuste pour supporter des pressions de travail très élevées.
  • La pression de travail. Outre la plage de pression différentielle, la pression de travail maximale est très critique. Sans connaître la pression de service, nous ne pouvons pas déterminer le manomètre ΔP adapté à l’application. La pression de service dans presque toutes les applications ΔP est nettement supérieure à la plage ΔP réelle.
  • Les options. Les applications différentielles nécessitent souvent des positions de raccord process différents, des raccords process supplémentaires ou différents des filetages mâles au pas du gaz (G 1/4‘’, G 1/2’’) ou NPT (1/4’’ NPT, ½’’ NPT) utilisé sur les manomètres standards. Par exemple, pour les applications de filtration, les raccordements en ligne sont typiques, et pour mesurer les basses pressions dans les systèmes de traitement de l’air, des raccords cannelés pour flexible en plastique sont très souvent utilisés.

Il existe également de nombreuses options pour les unités de mesure autres que le bar, le psi et les millimètres de colonne d’eau. Si l’on mesure le contenu dans des applications de niveau de liquide, les utilisateurs peuvent choisir parmi des échelles en kilogrammes, en livres ou en gallons. Dans les applications de débit, les manomètres à pression différentielle sont équipés de cadrans gradués en m³/s (mètres cubes par seconde), SCFM (pieds cubes standard par minute), GPM (gallons par minute), etc. Et dans l’aviation, à l’aide de tubes de Pitot, un manomètre différentiel mesure la vitesse en nœuds ou en miles.

Quatre applications pour la mesure de pression différentielle

La mesure de la pression différentielle va au-delà de la mesure de la pression normale. En effet, ce type de mesure de pression est le moyen par lequel de nombreuses industries surveillent le colmatage de filtre, le niveau de liquide, le débit de liquide et le couple de sortie.

1- Surveillance des filtres

Manomètre différentiel type 700.01

C’est l’application la plus courante pour la mesure de la pression différentielle, utilisée dans les applications industrielles de filtres à huile, la surveillance des filtres à air dans les turbines à gaz et la surveillance des filtres – comme la détection des membranes – dans les installations d’eau/eaux usées. Les manomètres DP pour ces industries comprennent les modèles 700.01/700.02, 732.51 et 732.14. Pour détecter les très basses pressions dans les systèmes HVAC commerciaux et industriels, les produits de la série air2guide de WIKA, tels que l’A2G-10, sont d’excellentes options, tout comme le 716.11.

Lorsque le filtre se colmate, la pression différentielle augmente. Pour plus de commodité et de performance, il est avantageux de choisir un manomètre DP avec un signal de sortie, comme le A2G-15, pour surveiller à distance l’état d’un filtre.

2- Mesure du niveau de liquide

Mesure du niveau de liquide dans un réservoir étanche

Dans un récipient ouvert où rien n’est pressurisé, un simple manomètre suffit pour calculer le niveau du liquide. Mais dans un réservoir étanche avec des phases liquides et gazeuses, la seule façon de surveiller ce niveau de liquide est de déduire le côté basse pression (gaz ou vapeur) du côté haute pression (liquide).

WIKA dispose d’une douzaine de technologies pour mesurer le niveau des réservoirs. Parmi les choix possibles, citons les manomètres cryogéniques pour les réservoirs de gaz liquide (modèles 712.15 et 732.15), qui peuvent être équipés de transmetteurs de niveau et de pression de travail pour utiliser le signal de sortie dans un système de télémétrie. Un dispositif de télémétrie est utilisé pour surveiller à distance le niveau du réservoir de votre client et pour déployer une recharge si nécessaire.

3- Mesure du débit

 

Débitmètre FlowPak

Un élément primaire de débit, tel qu’une plaque à orifice, une tuyère, un tube Venturi, une tuyère Venturi ou notre FlowPak de haute précision (FLC-HHR-FP), crée une étranglement d’un diamètre amont plus grand (point 1) à un diamètre aval plus petit (point 2). Ce rétrécissement dans un tube provoque une chute de pression proportionnelle au carré du débit. En utilisant l’équation de Bernoulli, on peut mettre en relation la pression différentielle du fluide avec sa vitesse d’écoulement. Ainsi, la combinaison d’un manomètre de pression différentielle et d’un élément de débit primaire crée un débitmètre fiable.

4- Surveillance de tête de forage

Dans les systèmes hydrauliques, un manomètre à tube manométrique de type DP peut être utilisé pour mesurer le couple de sortie des moteurs à déplacement positif. Le manomètre mesure la perte de charge du moteur qui alimente la boîte de vitesses en mesurant simultanément la pression sur les côtés pression et retour de l’équipement pendant le fonctionnement. En mesurant la perte de pression, le manomètre DP calcule la quantité de couple que le moteur hydraulique génère.

Comment choisir un manomètre de pression différentielle

Comme pour le choix d’un manomètre standard, plusieurs critères entrent en ligne de compte pour le choix d’un manomètre DP. Voici quelques questions à se poser lors du choix d’un manomètre différentiel :

  1. Quelle est la plage de pression différentielle requise pour l’application ? C’est la différence de pression que vous voulez que l’échelle indique.
  2. Quelle est la pression de travail maximale du process ? Il s’agit de la pression maximale avec laquelle le système est capable de fonctionner pendant une période prolongée.
  3.  Avec quels fluides les pièces en contact avec le fluide entreront-elles en contact ? Les parties en contact avec le fluide d’un manomètre ordinaire ne sont en fait que le tube manométrique et le raccord process. Un manomètre différentiel dispose parfois de deux chambres ; dans une chambre, plusieurs pièces – le mouvement, l’aiguille, le cadran, le voyant et le joint – peuvent entrer en contact avec le fluide process. Les milieux corrosifs peuvent nécessiter de l’acier inoxydable ou un matériau spécial.
  4. Quelle est la demande ? Le choix du manomètre DP dépend souvent de son utilisation pour la surveillance de filtres, la mesure de niveau de liquide, la mesure de débit ou la surveillance de la tête de forage.
  5. Y a-t-il des exigences particulières ? WIKA fabrique des manomètres DP pour des industries spécifiques, comme des manomètres conformes à la NACE pour le service de gaz acide (sulfure d’hydrogène) ou des manomètres dégraissés spécifiquement pour le contrôle de l’oxygène.
  6. De quel type de montage le manomètre aura-t-il besoin ? Le montage est très spécifique à l’industrie. En outre, certains manomètres DP peuvent être très encombrants et lourds, pesant jusqu’à 13,5 kg. Un client peut choisir parmi différents types de supports – pas seulement une bride avant ou arrière, mais aussi des supports de montage sur tube, des supports Barton, des supports « H » ou « C » pour la mesure du niveau de liquide, etc.
  7. Et les autres options ? Les manomètres de pression différentielle de WIKA peuvent être équipés de conacts pour l’automatisation des process, de signaux de sortie pour la surveillance à distance et de manifolds comprenant des vannes d’arrêt et une dérivation pour l’égalisation de la pression.

WIKA fait la différence pour la mesure de la pression différentielle

WIKA est un leader mondial en matière de solutions de mesure de pression, et la mesure de la pression différentielle ne fait pas exception. Ce qui nous différencie de nos concurrents, c’est l’étendue de nos produits. Beaucoup de nos concurrents ne se spécialisent que dans une ou deux technologies. Nous avons huit types différents de technologies de mesure de pression différentielle :

  • Piston
  • Piston et membrane
  • Mouvement magnétique sans frottement
  • Tube manométrique
  • Membrane
  • Double membrane
  • Capsule
  • Ressort de compression avec membrane

Nous proposons toutes les technologies DP, à l’exception des soufflets, en raison de leur sensibilité aux pics de pression, notamment dans les applications de mesure de niveau de liquide. Un choix plus judicieux repose sur l’utilisation d’une technologie à membrane.

Avec 14 modèles différents de manomètres différentiels, nos clients disposent d’un large choix, que certains peuvent trouver difficile à consulter. C’est pourquoi, avant d’effectuer un achat, il est toujours bon de nous contacter préalablement. Les spécialistes de la mesure pression WIKA peuvent vous aider à trouver les meilleurs produits pour votre application et vos besoins spécifiques.

 

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