Dossier LA PRESSION, UN PARAMETRE QUI IMPOSE PAS MAL DE ... · un peu partout. De toute...

MESURES 748 - OCTOBRE 2002 35

page 36La directive améliore les conditions de mise en service

page 40Planifier et mettre enœuvre les étalonnages descapteurs industriels

page 44Contrôle des appareils àpression : les méthodes decontrôle non destructifprennent leur revanche

page 46Bien maîtrisée, l’incertitudeest une source de gains

page 50Quelques annonces marquantes

SOMMAIRE

LA PRESSION, UN PARAMETREQUI IMPOSE PAS MALDE CONTRAINTES

La pression est avec la températurele paramètre le plus mesuré. Si les

évolutions sur le plan technique sefont rares, la pression occupe sou-

vent le devant de la scène. C'est eneffet un paramètre très surveillé,qui s'est trouvé récemment sous

les feux de l'actualité, avec lafameuse directive européenne desappareils sous pression, dont l'ap-plication est obligatoire depuis le

mois de mai dernier.

Contrairement aux mesures de niveau ou de débit, les mesures de pression ne sont pas àla recherche de nouveaux principes de mesure afin de combler d'éventuelles lacunes. Enterme de capteurs, on trouve ce qu'on veut : vitesse, taille, incertitude de mesure, tenueaux environnements difficiles, il y a tout ce qu'il faut. Au point que les dernières annoncesne portent plus que sur l'électronique et la connexion avec les bus de terrain.La pression n'en reste pas moins un paramètre important qu'il n'est pas toujours facile demaîtriser. C'est un peu le dénominateur commun des articles que nous vous proposonsdans ce dossier. Le premier aspect, c'est bien sûr la fameuse directive des appareils sous pression, avec lesnouvelles contraintes imposées aux fournisseurs, qui doivent désormais faire l'analysedes risques des matériels qu'ils commercialisent et établir les notices d'utilisation enconséquence. Nous avons demandé à Asco Joucomatic, un fabricant de vannes, de nousprésenter les contraintes qu'impose la directive.Le deuxième article porte sur le calibrage et l'étalonnage. Un thème classique. A ceniveau, la nouveauté se situe dans l'évolution des offreurs, avec des accords de partena-riat et de nombreuses remises en cause des accords de distribution.Le troisième article est lui aussi un classique, puisqu'il porte sur le contrôle périodiquedes enceintes sous pression. La fameuse épreuve hydraulique n'est plus seule. Les tech-niques de contrôle non destructif, et notamment le contrôle par émission acoustique,arrive à la rescousse.Le dernier article est plus inattendu. Il rappelle à ceux qui n'auraient pas suivi l'actualitéque le capteurs de pression sont devenus très précis. Et que grâce à eux, il est possible defaire des régulations beaucoup plus précises et d'éviter les gaspillages… ■

� Pression � Dossier

Euro

Phy

sical

Aco

ustic

s

36 MESURES 748 - OCTOBRE 2002

Dossier pression

Mesures. Avant la sortie de la directive,étiez-vous concernés par les réglementa-tions et décrets en vigueur concernant lesappareils à pression?Bernard Gousseau. Moins que mainte-nant. Pour l’essentiel, la réglementationfrançaise portait sur les appareils travaillantau-dessus de 4 bar, avec des diamètresrelativement importants, et distinguaitdeux fluides principaux, la vapeur d’eau etle gaz. Les appareils soumis à la régle-mentation devaient être réceptionnés parle service des Mines. Les appareils quenous commercialisions n’étaient pasconcernés par la réglementation envigueur en France.Cela dit, il était hors de question de conce-voir un appareil sous pression quel qu’ilsoit sans appliquer les règles de l’art. Parexemple, il y a des matériaux qui sont spé-cifiquement dédiés aux appareils sous pres-sion, et nous utilisions naturellement cesmatériaux. On se conformait aux règlesdu Codap, établies par le SNCT (Syndicatnational de la chaudronnerie, de la tôlerieet de la tuyauterie) et qui faisaient auto-rité en France.

Mesures. Et pour la vente à l’étranger?Bernard Gousseau. Pour l’exportation, nousn’avions pas trop de difficulté parce que la

réglementation fran-çaise était reconnueun peu partout. Detoute façon, construi-re un appareil à pres-sion, c’est d’abordappliquer les lois dela physique des maté-riaux, et celles-ci sontles mêmes partout.Dans ces conditions,passer du Codap aucode ASME (Etats-Unis), AD Merkblätt( A l l e m a g n e ) ,

BS 5500 (Royaume-Uni) ou Raccolta (Ita-lie), ce n’était finalement pas si compliqué.On pouvait facilement savoir si tel ou telappareil respectait telle ou telle législation.Cela dit, certains pays avaient des exigencestrès particulières et il nous est arrivé decouler un robinet dans un matériau spé-cial pour nous conformer à la réglemen-tation allemande. Mais c’était l’exception.

Mesures.Les directives européennes répon-dent dans la plupart des cas à des objectifsde sécurité des personnes,de l’environne-ment, des biens.Vous êtes connu commeétant un fabricant de composants pneu-matiques,donc utilisant de l’air à des bassespressions. Où est le danger?Bernard Gousseau.Au sens de la directive,tout appareil ayant une pression supérieureà 0,5 bar est potentiellement dangereux.Outre la pression, la directive prend encompte le diamètre nominal ou le volume

interne de l’appareil et le niveau de dange-rosité du fluide. En fonction de ces différentséléments, il y a des appareils “non classés”et des appareils “classés” (catégorie I, II, III ouIV,dans le sens de la dangerosité croissante del’appareil).Cela dit, tous les appareils sous pressionn’entrent pas dans le champ d’applicationde la directive. C’est le cas notoire desvérins et distributeurs pneumatiques, quiconstituent une part importante de l’offred’Asco/Joucomatic. Ces composants ne pré-sentent pas de dangers. Pour l’anecdote, jerappellerai qu’ils possèdent des enveloppesbeaucoup plus robustes que ne l’exigel’application des règles de l’art de la méca-nique des fluides. Ils sont en effet souventutilisés dans des environnements indus-triels difficiles, avec par exemple desrisques de chocs.Notre gamme de vannes et électrovannes tousfluides,par contre, entre dans le champ d’ap-

▼

Depuis le mois de mai dernier, une nouvelle directive européenne est devenue obligatoire : il s’agit de la 97/23/CE, dite direc-tive des équipements sous pression. Celle-ci impose des contraintes tant pour le constructeur que pour l’exploitant.Asco/Joucomatic, un fabricant de composants pneumatiques et de vannes, nous explique ici les implications qu’a eues ladirective pour la société.

L’essentiel

� La directive des appareilssous pression est désormaisen vigueur

� Son champ est élargi parrapport à l'ancienne légis-lation

� Les constructeurs ontdavantage de responsabili-tés. Ils doivent informertrès précisément les utilisa-teurs sur les conditionsd'utilisation de leursappareils

« La directive améliore les conditions de mise en service »

A gauche,Bernard Gousseau, responsable R & D Vannes et à droite,Patrick Garrigues,marketing Communication Manager d’Asco/Jouco-matic

plication de la directive. La grande majo-rité d’entre elles (disons 85 %) est classéeen article 3 § 3, pour laquelle nous n’avonspas trop de contraintes. Jusqu’ici, cesvannes n’entraient pas dans le champ desdécrets des appareils à pression. Certainesde nos vannes entrent dans les catégories Iet II de la directive : il s’agit de celles quiont des diamètres relativement importants(DN100), travaillent à des pressions rela-tivement élevées (40 bar) et véhiculentdes fluides potentiellement dangereux.

Mesures.La directive est-elle appliquée dela même façon dans tous les pays? Est-cequ’il n’y a pas des zones d’ombre, un peucomme on l’a vu avec la directive CEM?Patrick Garrigues. La directive des appareilssous pression a été mise en place dans undélai très rapide.Trop rapide peut-être, par-ce que toutes les normes harmoniséesn’étaient pas prêtes. Cela dit, d’un pays àl’autre, il peut sans doute y avoir des diver-gences d’interprétation,mais celles-ci ne vontpas dans le sens d’une augmentation durisque. Bien au contraire!Prenez par exemple la liste des fluides consi-

dérés comme dangereux, listés dans uneautre directive européenne. Cette directive,comme toute directive, a été transcrite endroit français. Le législateur lui a ajoutéquelques spécificités afin d’être cohérent avecle code du Travail. Résultat, dans le décretfrançais d’application de la directive, il y adavantage de fluides considérés comme dan-gereux qu’il n’y en a dans la directive debase.Tout ça pour dire que s’il y a des inter-

prétations différentes d’un pays à l’autre, c’estplutôt dans le sens d’une plus grande sévé-rité dans l’application.

Mesures. Et donc il y a peu de risques demarquages CE abusifs, comme on a pu levoir pour l’application d’autres directives?Patrick Garrigues. A mon sens, oui. Noussommes dans un métier où les offreurs sontprésents dans la place depuis longtemps etoù il y a peu de nouveaux arrivants. Person-ne n’a intérêt à tricher, la nouvelle serait rapi-dement connue de tout le monde. Mêmechose pour les organismes notifiés, nomméspar la communauté européenne. Il y a detoute façon des organismes chargés de veillerà la bonne application de la directive. LesAssureurs ont également un rôle à jouer.

Mesures. Pour vous conformer à la direc-tive, avez-vous été amenés à éliminer desproduits du catalogue,à réaliser des recon-ceptions de produits existants,à étoffer vosmoyens d’essais?Bernard Gousseau.Ainsi que je vous l’aidit, nos appareils qui n’étaient pas jus-qu’ici soumis à la réglementation étaient

37MESURES 748 - OCTOBRE 2002

Dossier pression

L’application de la nouvelle directive se traduit notamment par l’existence d’unenotice d’utilisation détaillée, qui n’était pas imposée jusqu’ici.


construits dans les règles de l’art. Celanous a évité d’avoir à reconcevoir nosappareils. Du coup, nous n’avons pas eunon plus à remettre en cause notre outilde production.Pour les appareils les plus dangereux, ladirective impose des procédures defabrication, en particulier au niveau desdifférentes opérations qui interviennentdans la réalisation d’un assemblage per-

manent. Jusqu’ici, seulle soudage

é t a i tconcer-

né. Avecla nou-

v e l l edirective,

il fauts ’ a s s u r e r

de la bonneexécution de

tous les pro-cédés spé-

ciaux quiin t e r v i ennen t

dans un assem-blage permanent.

C’est notammentle cas du soudage,

bien sûr, mais aus-si du collage, du

rivetage et du sertissage. Chacun deces procédés doit être mis en œuvrepar un opérateur qualifié, en respec-tant des modes opératoires bien défi-nis. Des organismes spécialisés sontchargés de contrôler la bonne miseen pratique de ces dispositions.

Mesures. … et vos moyens d’essais?Bernard Gousseau. La directive impose

de réaliser des essais, de plus en plusdraconiens en fonction de la dangero-sité de l’appareil. Cela dit, nous n’avonspas dû renforcer nos moyens d’essais.Avec nos pratiques, nous allons mêmeau-delà des exigences de la directive.Par exemple, pour les produits non dan-gereux, nous pratiquons des contrôlessur la totalité des produits qui sortentde nos usines alors que la directive sesatisfait d’un contrôle statistique (oupar prélèvement).

La directive européenne 97/23/CEEquipements sous pression a étéadoptée le 29 mai 1997 et elle a ététransposée en France par le décret99-1046 du 13 décembre 1999. Elle estd’application obligatoire depuis le30 mai 2002.Cette nouvelle réglementation concer-ne les appareils à pression traditionnel-lement couverts en France par lesdécrets de 1926 et 1943, mais sonchamp d’application est plus large quecelui de la réglementation en vigueuren France jusque-là. Elle déborde trèslargement du cadre traditionnel de lachaudronnerie et de la tuyauterie, pours’appliquer par exemple aux produitsde grande consommation (briquets,autocuiseurs,…) et aux équipementsindustriels lourds (réacteurs de l’indus-trie chimique, cuves de stockage de gazliquéfiés). Elle s’applique dès lors que lapression maximum admissible de

l’équipement sous pression est supé-rieure à 0,5 bar, contre 4 bars pour lesdécrets en vigueur jusqu’en mai der-nier.Dans l’esprit, la directive se différenciesensiblement des pratiques en vigueur.Par le passé, pour respecter les obliga-tions de sécurité, il suffisait d’appliquerà la lettre les solutions définies par laloi. La nouvelle approche fixe desobjectifs de sécurité à atteindre. Doré-navant, c’est au constructeur d’analyserles risques, de définir les solutionsappropriées et de préciser les condi-tions d’utilisation.L’article 1.3 de la directive prévoit21 cas d’exclusion : produits concernéspar d’autres directives (les transportsde matières dangereuses, par exemple),équipements militaires et nucléaires,produits ne présentant pas de risquesréels. C’est ainsi que les vérins et lesdistributeurs pneumatiques, qui ne

présentent pas de dangers, ne sont pasconcernés.Ces cas particuliers mis à part, la directi-ve s’applique partout. Les exigences dela directive établissent une graduationen fonction du niveau de risque pré-senté par les équipements. Ceux-ci sontclassés en plusieurs catégories. Troisfacteurs principaux sont à prendre encompte :- le type d’équipement : réservoir,tuyauterie, accessoire (vanne, robi-nets,...), accessoire de sécurité- la nature physique du fluide contenu :gaz, liquide ou vapeur- la dangerosité du fluide contenuEn fonction de ces trois facteurs, ladirective détermine la catégorie dechaque équipement en tenant comptede sa pression maximale de service,ainsi que de son volume (pour les réser-voirs) ou de son diamètre nominal(pour les tuyauteries).

La directive 97/23/CE, en vigueur depuis le 30 mai 2002

Toutes ces vannes sont soumises à la nouvelle directive des appa-reils à pression, même si la plupart relèvent de l’article 3§3,quiconcerne les équipements à risques très faibles. Asco/Joucomaticfournit une notice d’utilisation détaillée, rédigée dans les12 langues de la communauté européenne.

Dossier pression

Bien que ladirective n’impose rien de ce côté-là,

Asco/Joucomatic a modifié la présentation de ses notices de spécifications.On voit ici que la nouvelle notice,à gauche, est plus explicite que l’ancienne.


Dossier pression

Mesures.Au bout du compte, le principaleffort porte sur la documentation…Patrick Garrigues.Tout à fait.Nous avons dûnotamment établir des nouveaux documentsspécifiant les conditions de mise en service,les précautions à prendre et le contexte danslequel l’appareil peut être utilisé. Cette docu-mentation doit en outre être proposée dansla langue du pays membre où le produit estcommercialisé. Comme nous sommes pré-sents dans tous les pays européens concernéspar la directive, il nous a fallu traduire nosdocuments de mises en service en 12 langues.Cela, c’est le minimum légal.Asco/Joucomatic va plus loin. Nous sommes entrain de faire évoluer nos documentationscommerciales afin que le client puisse immé-diatement identifier les données clés de pres-sion, température, de catégorie de gaz (dan-gereux ou non dangereux), et comment sesitue le produit par rapport à la directive. Cesindications ont un peu une vocation didac-tique. Elles ne sont pas imposées par la direc-tive mais nous les donnons afin d’aider nosclients à mieux assimiler la directive.J’ajouterai que nous avons également fait

beaucoup d’efforts en formation afin de sen-sibiliser notre personnel et les distributeurs.

Mesures. Quel est l’impact de la directivesur le prix des appareils?Patrick Garrigues. La directive n’a paseu de répercussions sur les tarifs. Pour-tant, son application a été relativementlourde en termes de mise en forme des

dossiers techniques, de rédaction desnouvelles documentations, de nouvellesnotices de mise en service, etc. Bienentendu, tout cela a un coût, grève unpeu notre prix de revient. Mais nousavons jugé qu’il était préférable de faireces sacrifices et de ne pas répercuter cescoûts sur le prix de vente de nos appareils.

Propos recueillis par Jean-François Peyrucat

Le paragraphe 3 de l’article 3 (3§3) de la directi-ve 97/23/CE liste un certain nombre d’équipe-ments présentant des risques très faibles. Lefabricant doit simplement respecter les règlesde l’art et fournir, si nécessaire, les instructionsd’utilisation. Ces produits ne portent pas lemarquage CE mais ils peuvent tout de mêmecirculer librement au sein de l’union européen-ne.Les autres équipements sont répartis dansles catégories I à IV en fonction du dangerpotentiel qu’ils présentent. Ceux-ci doiventêtre impérativement marqués CE. La directi-

ve fixe des exigences essentielles que doi-vent remplir les fabricants, libres à eux dechoisir les moyens permettant d’obtenir leniveau de sécurité global requis. Les procé-dés d’assemblage permanent (en particulierle soudage) ainsi que les opérateurs doiventêtre qualifiés. Pour les équipements de caté-gories II, III et IV, cette qualification doit êtreprononcée par un organisme notifié. Lescontrôles non destructifs pratiqués sur lesappareils de catégorie III et IV doivent égale-ment être pratiqués par du personnel quali-fié et certifié par un organisme indépendant.

4 catégories

▼

La pression est avec la température le paramètre le plus mesuré sur les procédés. Les capteurs doivent être régulièrementcontrôlés et étalonnés afin de garantir leurs performances. Une opération qu’il faut mener avec des calibrateurs raccordésaux étalons nationaux. Pour être prises en compte par la version 2000 des normes ISO 9000, ces opérations doivent êtreplanifiées et renouvelées régulièrement. Prestataires de services et logiciels arrivent sur le marché pour gérer cescontraintes.


Dossier pression

Planifier et mettre en œuvre les étalonnages des capteurs industriels

Pour assurer le bon déroulement et laqualité de ses fabrications, l’indus-triel doit régulièrement vérifier le

bon fonctionnement de ses équipementsde production. Les capteurs et transmet-teurs n’échappent pas à la règle et encoremoins les équipements de mesure de pres-sion. « La plupart de nos clients profitent des arrêtstechniques pour contrôler leurs capteurs de pression,explique Colette Démoulin, responsableproduits pression chez Emerson Process Mana-gement. Ils vérifient sur place le fonctionnement dutransmetteur. En cas de problème, ils le démontent etenvoient l’instrument vers un laboratoire compétentpour faire un étalonnage ».L’étalonnage industriel nécessite plusieurscycles de mesure et la possession d’unappareil raccordé à l’étalon du BNM parl’intermédiaire d’un laboratoire Cofrac. Luc

Dargent, directeur commercial et marke-ting à DH-Budenberg explique : « Pour faire unétalonnage, il faut d’abord réaliser un cycle de réception,suivi éventuellement par une phase de réglage. Puis, denouveau entre un et trois cycles de mesure selon la répé-tabilité recherchée. » Pour ceci, le capteur estsoumis à une pression de référence mesu-rée à la fois par un capteur étalon et l’ap-pareil à contrôler. Le capteur de transfertqui sert sur le site doit être régulièrementcomparé à un étalon de référence, validépar un laboratoire accrédité Cofrac pour lagrandeur “pression”. Cette opération peutêtre faite sur site, mais ce n’est pas toujoursfacile car on ne peut échapper à l’environ-nement industriel qui perturbe la qualitéde l’étalonnage. Il est encore aujourd’huiplus pratique de démonter le transmetteuret de réaliser l’étalonnage en laboratoire.

Cependant, le démontage est une opéra-tion lourde qu’il n’est pas nécessaire de fai-re subir à des capteurs en bon état de fonc-tionnement. Pour ces derniers, un simpleconstat de vérification suffit. Il s’agit alorsde contrôler l’appareil pour voir s’il estconforme à ces prescriptions d’origine. « Ceconstat de vérification est en général mené sur le site àl’aide d’un capteur de référence lui aussi raccordé àl’étalon primaire.La linéarité du capteur est comparéesur dix points », explique Jean-Marie Clay, res-ponsable SAV et formation chez Leybold. « Lecontrôle in situ est rapide. Quelques points suffisentpour s’assurer que le transmetteur est dans sa toléran-ce », confirme M. Dargent (DH-Budenberg).Mais attention ! « Il sera impossible de faire unétalonnage sur place, si l’on n’a pas prévu (au momentde la conception de l’installation) des prises de test per-mettant d’isoler le capteur et de mettre en place le cali-brateur, commente Claude Schelcher, res-ponsable produits capteurs de pression chezEndress+Hauser ; si ces conditions ne sont pas respec-tées, il faut profiter d’un arrêt du procédé, démonter lecapteur puis le remplacer par un autre équipement desecours ».Pour assurer ces opérations, l’industriel doits’équiper d’un calibrateur de pression.

S’équiper d’un calibrateurde pressionCet appareil assure à la fois la générationde pression et la mesure de référence. Ildoit être raccordé périodiquement à l’éta-lon national.La grande tendance est aux appareils modu-laires. Ceci permet d’utiliser le même appa-reil de base dans une large gamme de pres-sions. Par exemple, sur son modèle MC5,Bourdon-Haenni peut installer jusqu’à troismodules de pression interne pour couvrirde –1 bar à 160 bars et à l’aide de modulesexternes atteindre les 1 000 bars. De plus,le module barométrique permet d’expri-mer les données en pression absolue. Cet

Les fournisseurs de calibra-teurs de pression proposent

souvent des logiciels de suivid'étalonnage afin de faciliterla traçabilité des étalonnages.

Bour

don

Hae

nni


Dossier pression

appareil, doté d’une communication HART,supporte les ordres lecture/écriture utili-sés habituellement pendant l’étalonnage ettransmis par protocole HART. Dans lemême esprit, Mensor, représenté par DH-Budenberg, a développé un calibrateur depression à capteur interchangeable souspression.Pour les gros parcs de capteurs, la ten-dance est à l’automatisation de l’étalon-nage. Pour aider l’industriel dans cettedémarche, DH-Budenberg commercialisedepuis dix ans Pascal, un logiciel deconduite du process d’étalonnage. Ilintègre une bibliothèque de procédureet de conduite d’étalonnage, il analyseles résultats et édite un certificat d’éta-lonnage.Pour tous, la périodicité de l’étalonnagedu calibrateur dépend de la technologiedu capteur qu’il intègre. « La périodicitéraisonnable, explique M Dargent, c’est unefois par an. Cependant, certains calibrateurs dumarché ont besoin d’être réétalonnés tous les90 jours, c’est un problème ». Il existe en effetplusieurs gammes d’appareils :• L’entrée de gamme, avec un capteur baséesur la technologie jauges de contraintes.Ce type d’équipement est principalement

réservé au contrôle des manomètres et descapteurs dont la précision ne dépasse pas0,1 % à 0,5 %.• Le moyen de gamme équipé de capteurssilicium précis de 2 à 2,5.10-4

• Le haut de gamme avec les capteurs àquartz dont la précision atteint 10-4.« La technologie silicium a fait de gros progrès cesdernières années. Elle est très prometteuse et pourraitbien dépasser le quartz, poursuit M. Dargent.Déjà, elle présente l’avantage du prix car le procédéde fabrication se prête aux grandes séries.De plus, sontemps de réponse est deux fois plus court que celuidu quartz, 30 secondes au lieu d’une minute » .Du choix du calibrateur dépend la pério-dicité d’étalonnage.

La périodicité d’étalonnage« Pour le vide, la fréquence des étalonnages esttrès variable suivant le type de pression, le gazréactif ou corrosif en contact avec le capteur »,commente Olivier Dulac, directeur desventes chez MKS Instruments. « C’est à l’uti-lisateur de définir sa périodicité d’étalonnage.Celle-ci doit être définie en fonction des besoinset des équipements qu’il a mis en place », sur-enchérit M. Schelcher (Endress+Hauser).Par exemple, un industriel qui achètedes capteurs de 0,1 % de précision,

alors que ces besoins sont de 0,5 %,pourra se contenter d’un étalonnagetous les trois ans, alors que pour unmême investissement et un besoin de0,1 %, il devra contrôler son capteurtous les ans. Dans les faits, le DKD(équivalent allemand du Cofrac) et lanorme européenne préconisent d’éta-lonner chaque année les capteurs dontla précision est inférieure à 0,5 % etune fois tous les deux ans ceux dont laprécision est supérieure à 0,5 %. Demême, pour les manomètres, les équi-pements de classe 0,6 seront vérifiésune fois par an alors que ceux dont laclasse est supérieure à 0,6 ne le serontque tous les deux ans. Reste le cas desnouveaux capteurs qui apparaissent surle marché avec des garanties de leursperformances métrologique sur 10 ans(Série 3051S d’Emerson Process, EJA110Ade Yokogawa)… Dans les faits, seul l’uti-lisateur peut définir le nombre de reca-librages en fonction des exigences deson procédé. Et, si la démarche “éta-lonnage” n’est pas encore systématiquechez les industriels français, il y a toutde même une prise de conscience quin’existait pas il y a quelques années.

« Plus de 80 % de nos clientsn’ont pas d’inventaires desinstruments qu’ilsutilisent » : ce constat faitpar les ingénieurs d’En-dress+Hauser a amené l’en-treprise à proposer unesolution de gestion duparc installé. Appelée IMS,comme “Instrument Mana-

gement Solution”, elle sepropose, après un inven-taire de la base installée,d’analyser avec l’industrielles points de mesure cri-tiques et d’élaborer unplan de maintenance cura-tive, préventive et de rem-placement des appareilsen y intégrant un plan de

standardisation et uneanalyse approfondie dustock. Ce travail qui portesur l’ensemble des cap-teurs, y compris sur ceuxde la concurrence, aboutità un rapport détaillé. Cedocument est destiné àvivre au fil des temps,reprenant l’état des équi-

pements, leur age, leurmaintenabilité. Selon uneétude menée par l’ARC(centre de recherche enautomation), l’économietotale procurée par ladémarche pourraitatteindre 20 % du budgetmaintenance.

Une solution de gestion du parc d’instrument

Les calibrateurs d'instruments de pression peuvent adopter de multiples présentations, qui vont de l'appareil de terrain au banc d'étalonnage complet, en passant bien sûr par les appareils de table.

Druc

k


Dossier pression

Sensibilisé par les normes d’assurancequalité, l’industriel sait que l’instru-mentation placée sur les points critiquesde son process nécessite vérifications,validations et étalonnages réguliers. Etqu’elle doit être tracée.

La traçabilité impérative dans lecadre de l’ISO 9000« Sur un site de production, l’étalonnage des cap-teurs est une opération contraignante qu’il fautgérer et tracer afin de répondre aux contraintes detraçabilité des productions. L’utilisation d’un logi-ciel de gestion est devenue nécessaire », sou-ligne M. Schelcher (Endress+Hauser).« Pour gérer le parc de capteurs, il existe des logi-ciels qui, en plus de la récupération des informa-tions mémorisées sur les appareils, jouent le rôle de

base de données », confirme Jérôme Igna-cio (Druck). De tels logiciels d’étalon-nage sont proposés par les fournisseursde calibrateurs, certains fournisseurs decapteurs de pression mais aussi dessociétés indépendantes telles que FélixInformatique et Implex.Exemple parmi d’autres, citons le logi-ciel QM6 de Beamex, une société finlan-daise distribuée par Bourdon Haenni. Celogiciel gère l’ensemble des capteursd’un site industriel. Un plan de l’usi-ne divisé en différentes zones permetde repérer rapidement l’emplacementdu capteur. Une fonction permet lacréation automatique, dès l’ouvertured’une base de données, d’une liste descalibrateurs, des points de mesure etdes instruments à étalonner. L’utilisa-tion des requêtes permet d’afficher uni-quement les données sélectionnéesd’après des critères pré-définis.Tous lesnouveaux éléments répondant à ces cri-

tères sont stockés par le logi-ciel au sein d’un fichier. LeQM6 gère différents fichierstels que des fichiers statis-tiques et d’historiques. L’en-semble de ces fichiers,confrontés les uns auxautres, aide à améliorer lesystème de gestion. Cet outiloffre la possibilité d’éditerdes fiches de contrôlecontenant les informationsde l’instrument à étalonner.Toutes les informations liéesaux mises à jour de la basede données et aux interven-tions (dates, nom de l’utili-sateur, type d’interven-tion…) sont tracées. Leregistre permet donc d’éta-blir le rapport d’audit des-tiné à la gestion des modi-

fications (OSHA, FDA). L’étalonnageen ligne permet de contrôler l’en-semble du processus d’étalonnage, voi-re même d’étalonner de nombreux ins-truments de base de façonquasi-automatique.L’étalonnage est une affaire de spécia-listes. De nombreux industriels préfè-rent externaliser cette tâche auprèsd’entreprises compétentes.

Externaliser le suivi du parc de capteurs de pressionDepuis quelques années, DH-Budenberga considérablement développé son ser-vice d’étalonnage. Celui-ci représenteaujourd’hui de l’ordre de 30 à 40 %du chiffre d’affaires de la société.Accrédité Cofrac depuis 1977, l’entre-prise réétalonne environ 600 étalonsde transfert ou primaires et des bancsautomatiques. Nombreuses sur lesrangs sont les sociétés à proposer ceservice. Outre tous les laboratoiresaccrédités Cofrac dans le domaine de lapression, les entreprises s’en mêlentaussi. Kimo offre des prestations sur site.FGP Instrumentation propose un serviceétalonnage en laboratoire. Endress+Hau-ser se lance dans le service d’étalonna-ge sur site et la gestion de parc instal-lé. « Nous allons sur site faire des étalonnagesquand les exigences du client ne sont pas tropimportantes, explique M. Schelcher ; si lesspécifications sont sévères, ou si les paramètresd’environnement sont trop difficiles, nous noustournons vers un laboratoire accrédité ».

Marie-Odile MizierTechnoscope

Si les bancs d'étalonnage de laboratoire permettent d'étalon-ner plusieurs capteurs simultanément, ce n'est évidemmentpas le cas des appareils de terrain, où l'étalonnage est pratiquéau cas par cas, en nécessitant pas mal d'opérations manuelles.

Les besoins en étalonnage sont très variés, selon l'incertitudedésirée, selon que l'étalonnage doit être réalisé en laboratoireou sur site. Les spécialistes de l'étalonnage, même les plusprestigieux, sont ainsi conduits à diversifier leur offre, quitte às'associer à des partenaires s'ils ont un trou dans leurgamme.

Certains calibrateurs de terrain ne sont pas sans rappeler les multimètres depoche. Les appareils peuvent aussi bien étalonner l'électronique des appareilsque l'appareil complet. Le générateur de pression est soit intégré soit externe.

Fluk

e

AOIP

Le monde des systèmesd'étalonnage et des calibra-teurs de pression est enpleine effervescence. Laprincipale nouvelle concer-ne évidemment le rachat deDruck par General Electric.Une autre a été l'implanta-tion en France du fabricantitalien Eurotron. Du coup,Bourdon-Haenni, qui avaitquelques produits Eurotronen complément de sapropre gamme, a cessé sacollaboration et s'est rattra-pé en prenant la distribu-

tion exclusive des calibra-teurs de la société finlandai-se Beamex, jusque là repré-sentée par EMT.Autre annonce importante,DH-Budenberg (ancienne-ment Desgranges et Huot)vient d'être choisi par lasociété américaine Mensorpour l'ensemble de l'Euro-pe. On notera enfin que lasociété américaine FurnessControls vient de créer unefiliale en France. Elle étaitjusque là représentée parEts Mesureur.

Redistribution des cartes

DH-B

uden

berg


Dossier pression

Détecter l’apparition de fissures surun réservoir de stockage de gaznaturel, surveiller les souduresd’une citerne contenant un flui-

de inflammable ou toxique, localiser une piqû-re de corrosion sur un réacteur chimique… lecontrôle des équipements sous pression revêttoujours une importance capitale.Jusqu’à présent, la réglementation en vigueurimposait d’effectuer des épreuves hydrau-

liques. Lors de ces exa-mens, l’installation estobligatoirement arrê-tée, le réservoir estrempli d’eau et soumisà une forte pression. Enla mesurant (à l’aide demanomètres), ondétecte alors une éven-tuelle fuite…Cette méthode présen-te un certain nombrede limitations. « L’épreu-ve hydraulique ne permet pasde réaliser un contrôle appro-fondi, souligne PhilippeHenninot, chef de pro-duit émission acous-

tique chez Cegelec. On ne peut détecter que des défautsqui se manifestent par une chute de pression.Une fissu-re,par exemple,est détectée à condition qu’elle soit débou-chante ». Dans ce cas, il est souvent trop tardpour agir de manière préventive. Pour évi-ter tout accident, il ne reste qu’à arrêter l’ins-tallation et réparer le dommage. Enfin,l’épreuve hydraulique ne convient pas à tousles équipements (il faut une certaine résis-tance mécanique pour supporter le poids del’eau) et elle crée des conditions favorables audéveloppement de la corrosion…Depuis quelques mois, les choses évoluent.La nouvelle directive européenne sur leséquipements à pression ouvre en effet la voieà d’autres méthodes de contrôle. « Désormais,on ne parle plus de “ré-épreuve hydraulique”, mais de“requalification”des appareils, précise Jean-ClaudeLenain, p.-d.g. d’Euro Physical Acoustics. Ce chan-gement a son importance,car il signifie que la réglemen-tation autorise différentes méthodes de requalification.Parmi elles, il y a encore la ré-épreuve hydraulique,maisaussi des méthodes de contrôle alternatives, telles que des

techniques de CND (contrôle non destructif) ».Il faut dire que ces méthodes ne manquentpas d’intérêt. Qu’il s’agisse des ultrasons, del’émission acoustique, de la radiographie ouencore de la magnétoscopie, elles autorisentun contrôle préventif des équipements endétectant l’amorçage de tous types de défauts.Avec la nouvelle réglementation, deux cas seprésentent. Il est possible de remplacer les

▼

Le contrôle des appareils à pressionn’aura jamais fait autant parler de lui.Avec la nouvelle directive européenne,les traditionnelles épreuves hydrau-liques ne sont plus les seules méthodesréglementaires. Elles peuvent désor-mais être remplacées par des tech-niques de contrôle non destructif(CND). Parmi elles, l’émission acous-tique suscite un intérêt croissant.Associée ou non à d’autres techniquesde CND, elle assure un contrôle globalde l’équipement sous pression, sansqu’il soit pour cela nécessaire d’arrêterl’installation.

En bref

� La nouvelle directive européenne sur les équipements à pressionautorise de remplacer lesépreuves hydrauliques pardes méthodes de contrôle non destructif.

� Parmi elles, l’émissionacoustique suscite unintérêt croissant.

� Associée ou non à desméthodes ultrasonores,elle autorise un contrôle global d’appareils en service, et détecte tous types de défauts à caractère évolutif.

Contrôle des appareils à pression : les méthodes de contrôle non destructifprennent leur revanche

Avec la nouvelle directive sur les appareils à pression,les traditionnelles épreuves hydrauliques peuvent être remplacées par d’autres types de contrôle, tels que des examens par émissionacoustique.Les capteurs peuvent être montés sur les équipements en service (cf. ci-dessus) ou installés à demeure pour une surveillance continue de la structure (cf. ci-contre).

Euro

Phy

sical

Aco

ustic

s

épreuves hydrauliques par des essais pneu-matiques (jusqu’alors jugés trop dangereuxà cause de l’énergie libérée en cas d’accident)que l’on surveille par une méthode de CND.Dans ce cas, il n’y a plus de contraintes liéesà la corrosion ou au poids de l’eau (commedans le cas d’une épreuve hydraulique) maisl’on ne peut pas contrôler l’équipement enservice.Autre solution, on n’utilise ni l’air, ni l’eaumais le fluide du process pour effectuer unesurpression. Dans ce cas, le contrôle se faitpar des techniques de CND sur des appareilsen service.

L’émission acoustique, pour un contrôle globalReste ensuite à choisir la méthode. Com-me toujours en contrôle non destructif, iln’existe pas de technique universelle. Lechoix dépend avant tout du type de défautsque l’on souhaite caractériser (défauts desurface ou internes, évolutifs ou non, etc.)et du résultat que l’on attend (une simpledétection, une localisation précise dudéfaut, une indication sur sa taille et saprofondeur, la cartographie d’une zone,etc.). Ainsi, le ressuage et la magnétosco-pie sont plutôt utilisés pour détecter des

défauts débouchants ou quasi-débou-chants sur des équipements en service, oupour contrôler la qualité des souduresd’équipements en cours de fabrication. Enrevanche, lorsqu’on souhaite détecter desdéfauts internes, on effectue plus cou-ramment un contrôle radiographique ouultrasonore. Enfin, la thermographie seprête bien au suivi de la corrosion de calo-rifuges…Mais, de toutes les méthodes de CND utili-sées dans le contrôle des appareils à pression,c’est l’émission acoustique qui connaît leplus fort développement. « L’émission acoustiqueest une méthode globale, qui permet un contrôle volu-mique à 100 % de la structure,souligne M. Lenain(Euro Physical Acoustics). Contrairement aux autrestechniques de CND, on n’a donc pas besoin de savoir àl’avance le type de défauts que l’on recherche,et où il fautle chercher ». La méthode permet de détecterl’apparition des défauts à caractère évolutif(corrosion active, fissures dues à la fatigue,etc.) et de suivre leur développement. Ellepeut aussi être utilisée pour assurer une sur-veillance continue des équipements. Dans cecas, un maillage de capteurs est installé àdemeure sur la structure.Reste tout de même une limitation. L’émis-sion acoustique est une méthode essentiel-lement qualitative. Elle permet de détecter etde localiser des sources émissives (signes del’apparition ou de la propagation d’undéfaut), mais non de déterminer la taille -etdonc la nocivité- du défaut. Autrement dit,une fissure de grande taille peu évolutivepeut quasiment passer inaperçue à côté d’unefissure de petite dimension. Pour évaluer lasévérité de l’endommagement, il faut alorsdisposer d’autres méthodes…

Des méthodes complémentairesPour cela, la société Euro Physical Acoustics aconstitué une base de données de plusieursmilliers d’examens permettant de relier les

résultats du contrôle àla sévérité de l’en-dommagement. « Celanous permet de faire un dia-gnostic sur le niveau de gra-vité du défaut, expliqueM. Lenain (Euro Physi-cal Acoustics). Ensuite, nouspouvons éventuellementrecommander à notre clientde réaliser un contrôle plusapprofondi, par ultrasons parexemple, aux endroits où l’ona détecté un niveau d’émis-sivité acoustique impor-tant ».Si l’on ne dispose pas detelles bases de données ou si l’on veutconnaître la taille réelle du défaut, il faut alorsemployer des méthodes complémentaires àl’émission acoustique.Le contrôle ultrasonore, et en particulier latechnique dite du “temps de vol” ou TOFD(Time Of Flight Diffraction), montre alors toutson intérêt. Son principe est relativementsimple. Il consiste à envoyer sur la pièce àcontrôler un faisceau d’ondes ultrasonores,et à analyser la différence du temps de volentre l’onde diffractée par les bords du défautet l’écho de fond de pièce. En connaissant lavitesse de propagation des ondes ultraso-nores, on en déduit l’extension en profon-deur du défaut.Dans le cas particulier des appareils à pres-sion, la méthode est utilisée pour le contrô-le des joints soudés. « La méthode TOFD donne desrésultats pratiquement équivalents à ceux de la radiogra-phie, indique Mario Cence,p.-d.g. de Métalscan.Lors d’essais réalisés sur site avec Air Liquide,nous avonspu détecter des fissures de l’ordre de 1 mm en paroi oppo-sée du cordon de soudage ».Autre intérêt, la possi-bilité de réaliser des cartographies de la zoneinspectée, afin de mieux caractériser les éven-tuels défauts.L’émission acoustique peut aussi être asso-ciée à un contrôle ultrasonore plus “tradi-tionnel”. Euro Physical Acoustics a par exempledéveloppé un ensemble de traducteurs àultrasons montés sur un robot grimpant télé-commandé. Celui-ci se déplace sur les paroisdes cuves à inspecter, et réalise des mesureslocales d’épaisseur (B-scan) ou des carto-graphies (C-scan).En fait, « l’intérêt d’un examen par émission acoustiqueest de pouvoir concentrer ses efforts de contrôle à des endroitsbien précis, résume M. Henninot (Cegelec). L’ins-pection d’une sphère de stockage de gaz,par exemple,peutainsi être réduite au contrôle d’un cordon de soudage d’àpeine quelques centimètres »…

Marie-Line Zani


Pour en savoir plus

www.afiap.org(site de l’Association Françaisedes Ingénieurs en Appareils àPression)

www.cetim.fr(site du Centre Technique desIndustries Mécaniques)

www.chez.com/aquap(site de l’Association pour laQualité des Appareils à Pression)

ped. eurodyn. com

www.industrie.gouv.fr/sdsi

www.apave.com

Dossier pression

Des logiciels permettent de visualiser le niveau d’activité acous-tique des zones contrôlées.Reste ensuite à interpréter les signauxobtenus pour évaluer la sévérité des défauts.Pour cela, il faut biensouvent faire appel à un spécialiste…

L’émission acoustique est uneméthode globale permettant de repérer les zones d’endommage-ment d’une structure.Mais pourévaluer la nocivité des défauts (et notamment connaître leurtaille), il faut généralement effectuerun examen complémentaire.Le contrôle par ultrasons montrealors tout son intérêt.Eu

ro P

hysic

al A

cous

tics

Cege

lec


Dossier pression

L es compresseurs centrifuges sontlargement utilisés dans les procé-dés industriels ainsi que sur lessites d’exploitation du gaz et du

pétrole. Comme tous les équipementsindustriels, ils doivent être utilisés de maniè-re optimale, ce qui implique par exemple dechercher à réduire la consommation, amé-liorer la disponibilité et augmenter la sécu-rité. Les industriels sont depuis longtempssensibilisés au problème et il y a belle luret-te que les compresseurs sont équipés d’unsystème de régulation, avec des capteurs etdes vannes. Mais celui-ci est en général régléd’une manière empirique et les réglagesadoptés il y a une dizaine d’années n’ontjamais été remis en cause. Grâce aux pro-grès de la technologie, il est désormais pos-sible de réaliser des réglages beaucoup plus

fins, et donc d’obtenirdes améliorations dansles performances descompresseurs, sanssacrifier les impératifsde sécurité.Dans le fonctionne-ment d’un compres-seur, il y a un phéno-mène qu’il estabsolument impératifd’éviter : le pompage.Le “pompage” appa-raît quand le débit àtravers le compresseurdiminue au point deprovoquer une inver-sion momentanée duflux. Le pompage semanifeste par desvibrations et des pul-sations et, si l’on n’yremédie pas, il peut

avoir des effets néfastes : usure prématurée,endommagement voire destruction ducompresseur. Pour éviter que le débit à tra-vers le compresseur ne devienne trop faible,le système de régulation associé ouvre rapi-dement une vanne placée en aval, ce quiaugmente immédiatement le débit de sor-tie. Cette vanne peut être une vanne de pur-ge (s’il s’agit de gaz sans danger pour l’en-vironnement ou de gaz bon marché) ouune vanne de recyclage (en cas de gaz dan-gereux ou chers).En général, lorsqu’un pompage est détecté(même immédiatement), le compresseurreste en situation de pompage pendant uncertain laps de temps. Ceci s’explique par letemps de réponse relativement long de lavanne de purge ou de recyclage. Du coup, sile réglage du système de régulation du pom-page n’est pas suffisamment robuste, le com-presseur connaît une alternance de cycles defonctionnement normal et de pompage, cequi se traduit par une variation de la pres-sion de refoulement, un rendementmédiocre et bien sûr une usure du com-presseur.

Prévoir une marge de sécurité,…mais pas tropLe début du pompage peut être détecté àpartir d’une élévation de la températureou de variations anormales sur les mesuresde pression et de débit. Mais il n’existe pasde système de régulation universel, appli-cable partout. En pratique, chaque systè-me doit être conçu spécifiquement pourun compresseur donné. Et encore n’ob-tient-on de bons résultats, en termes defiabilité et sécurité, que si le compresseurfonctionne dans la zone pour laquelle lesystème de régulation a été spécifié. Pourne pas prendre de risques, la plupart des

utilisateurs travaillent en dehors de la“ligne de pompage” du compresseur. Cet-te ligne de pompage donne, pour toutevaleur de pression, le débit minimum per-mettant d’éviter le pompage. La ligne depompage peut, bien sûr, avoir l’allured’une courbe. Ses différents points sonthabituellement déterminés par voie expé-rimentale.Le système de régulation ne doit pas secontenter d’ouvrir la vanne de purge.Pour éviter que le compresseur ne passeen situation de pompage, il doit veillerà ce que cette purge ne soit pas excessi-ve. En effet, la purge, en rejetant des gazà l’atmosphère, entraîne un gaspillaged’énergie du compresseur. Même si legaz est recyclé, il y a aussi un gaspilla-ge, car l’énergie ajoutée durant la com-

▼

Grâce à de nouveaux principes de mesure et l’arrivée des bus de terrain, les cap-teurs de process font à nouveau parler d’eux. Il est un paramètre que l’on évoquetrop peu : l’incertitude de mesure. Emerson Process Management explique ici, à

travers une application dans le domaine des compresseurs, combien il est impor-tant de s’intéresser à ce facteur. A la clé, une sécurité bien mieux maîtrisée, uneréduction des coûts de maintenance et des économies au niveau du compresseurlui-même (consommation moindre, usure moins rapide…).

L’essentiel

� Si le débit est trop faible,les compresseurs risquentde connaître un phénomènede “pompage” (vibrationsentraînant une usureprématurée)

� Pour éviter cela, ils sontéquipés d’un système derégulation. Celui-ci agit surdes vannes de purge pourmaintenir le débit au-dessus d’un niveau minimal

� Faute de capteurs suffisamment précis, ces systèmes de régulationfonctionnaient avec une marge de sécurité importante

� L’utilisation de capteursplus précis permet ausystème de régulation delimiter les purges excessives,tout en assurant un bonniveau de sécurité

Les compresseurs sont présents sur tous les sites industriels pour maintenir les conduitessous pression. Ils sont équipés d’un système de régulation comportant une boucle de régu-lation.En l’absence de capteur suffisamment précis, le système de régulation ne permetpas d’optimiser le fonctionnement du compresseur et entraîne une consommation exces-sive de celui-ci.

Bien maîtrisée, l’incertitude est une source de gains

Principe de base

Pour éviter qu’un compresseur n’entre en “pompage”(oscillationsindésirables), il faut que le débit de gaz qui le traverse ne soit pastrop faible.Si ça risque d’être le cas (parce que la demande auniveau de l’utilisation est insuffisante), le système de régulationassocié au compresseur agit sur la vanne de purge ou de recyclagepour augmenter le débit.


Dossier pression

pression doit être éliminée par refroi-dissement, sous peine de surchauffe ducompresseur.L’idéal serait de travailler le plus près pos-sible de la condition de pompage, maissans qu’il y ait réellement amorçage. C’estla raison pour laquelle la plupart desindustriels travaillent avec une marge desécurité “x” par rapport à la ligne depompage. Plus la marge de sécurité estimportante, moins il y a de risque depompage. Plus elle est faible, meilleur estle rendement. Il y a donc un compromisà trouver. En pratique, de nombreux uti-lisateurs ont fixé une fois pour toutes lamarge de sécurité, par exemple 10 %. Ilfaut chercher à faire mieux. Pour cela, il

faut prendre en compte les éléments quiinterviennent dans le système de régula-tion :- le temps de réponse de la vanne, de lamesure et du système de régulation, par rap-port au temps d’amorçage du pompage ducompresseur.- l’incertitude des mesures de pression et depression différentielle.- la stabilité de la charge du compresseur(mais ce paramètre est souvent inconnu aumoment de la mise en service).Intéressons-nous plus particulièrement auxtransmetteurs de pression. Deux paramètressont à prendre ici en considération. Le pre-mier est le temps de réponse par rapport autemps d’amorçage du pompage du com-

presseur. Le second concerne l’incertitudedes mesures de pression et de pression dif-férentielle.

Utiliser un transmetteur rapideParmi les éléments qui composent le systè-me de régulation du compresseur, le pluslent est incontestablement la vanne. Malgrétout, la “réactivité” du système estessentielle. Il est primordial que lerafraîchissement de la mesure (ycompris celui du transmetteur et ducontrôleur) soit au moins aussi rapi-de que la vitesse d’amorçage du pom-page du compresseur. En effet, si lamesure n’est pas actualisée pen-dant que le compresseur entre

dans une phase depompage, il peut se pro-duire des pompages entre lesrafraîchissements successifs dela mesure, auquel cas le pom-page peut se poursuivre pen-dant plusieurs cycles avant d’êtredétecté, entraînant éventuelle-ment l’endommagement ducompresseur. Bien entendu, sila mesure est suffisamment rapi-de pour détecter l’amorçage dupompage, il est inutile d’essayerde gagner encore en vitesse, letemps de réponse, le temps deréponse total du système derégulation étant de toute façonlimité par la vanne.

Les caractéristiques d’amorçage du pompa-ge d’un compresseur sont très variables. Lavitesse d’amorçage varie d’un compresseurà l’autre. Par ailleurs, pour un compresseurdonné, cette vitesse peut varier en fonctionde l’application. En pratique, la vitesse effec-tive d’amorçage du pompage est détermi-née expérimentalement. En règle générale,le temps d’amorçage du pompage est pro-portionnel au rapport entre le volume avalet le débit :Temps d’amorçage ∝

Cette formule montre que pour un compres-seur à débit très élevé dans un petit volume,l’amorçage du pompage se fera très rapide-ment. A l’inverse, pour un compresseur avecun débit relativement faible dans un volumeplus important, l’amorçage du pompage sefera beaucoup plus lentement.Cette formule permet donc de prévoir si uncompresseur donné amorcera le pompageplus rapidement dans une application quedans une autre. Cependant, elle est trop simpli-fiée pour permettre de quantifier précisémentla vitesse effective d’amorçage du pompage.

Vitesse d’amorçage : une question de volume…

Volume avaldébit

Pression

Pompage

Ligne de pompageLigne de régulation

1

Sécurité

2 3 4

Débit

Marge de sécurité "x"

Protection contre le pompage

Si le compresseur fonctionne en toute sécurité (1), et si le débit diminue brusquement, le compresseurpeut passer en situation de pompage (2), sauf si la vanne de purge s’ouvre et si le débit augmente (3). Siune purge insuffisante risque d’entraîner un pompage, une purge excessive (4) se traduit par uneconsommation excessive du compresseur (le liquide ou le gaz évacué par la vanne n’est pas disponiblepour l’utilisation). Il faut donc trouver le bon compromis entre sécurité et économie d’énergie.

Pompage

Valeur mesuréeIncertitude de la mesure

Débit

Marge de sécurité "x"

Pression

incidence de l’incertitude du transmetteur

Le transmetteur utilisé ici présente une incertitude sensiblement supérieure à la marge desécurité que l’on s’est fixée. Du coup, alors que le débit mesuré se trouve ici en zone sûre(le système de régulation ne réagit donc pas), le risque de pompage est bien réel. En effet,compte tenu de l’incertitude de mesure, le débit effectif peut très bien se trouver en zonede pompage.


Dossier pression

D’une façon générale, pour une conceptiondonnée, le temps de réponse du transmet-teur dépend de la portée limite supérieurede l’instrument. Les transmetteurs destinésà mesurer de très faibles pressions doiventêtre équipés de membranes très sensibles, etdonc peu rigides. Celles-ci ont tendance àréagir lentement. Par contre, les transmet-teurs destinés à mesurer des pressions éle-vées sont équipés de membranes rigides etréagissent relativement plus vite.Le temps de réponse dépend aussi du niveaud’intelligence du transmetteur. Pour les trans-metteurs analogiques (les plus simples), letemps de réponse est fixé par le temps de

réponse des composants mécaniques. Pourles transmetteurs intelligents, le temps deréponse doit aussi intégrer le temps de cal-cul du microprocesseur incorporé. Celasignifie que, toutes choses étant égales parailleurs, un transmetteur intelligent sera pluslent qu’un transmetteur analogique (“nonintelligent”).Il est cependant rare que “toutes chosessoient égales par ailleurs”. Bien des trans-metteurs intelligents disposent en effet decomposants mécaniques plus rapides queceux utilisés dans les transmetteurs analo-giques (du fait de la conception de la cellu-le, de membranes plus rigides, d’un volumede remplissage d’huile réduit, etc.).Du coup,malgré le délai supplémentaire dû au tempsde calcul, le temps de réponse d’un trans-metteur intelligent peut dans certains cas êtreplus court que celui d’un transmetteur ana-logique. Ceci est plus particulièrement vraipour les basses pressions.Ce point est impor-tant à souligner car, s’ils sont suffisammentrapides, les transmetteurs intelligents peu-

vent apporter d’importantes améliorationsen terme de répétabilité.

Diminuer l’incertitude de mesureUn autre paramètre est à considérer,. Il s’agitde la répétabilité. Pour bien en comprendrel’intérêt, il faut revenir ici à une notion déjàévoquée, à savoir la notion de ligne de pom-page et de marge de sécurité associée. Rap-pelons que pour éviter que le compresseurn’entre dans une phase de pompage, il fautque le débit soit suffisant. Si le débit effectifest au-delà de la ligne de pompage, il n’y apas de risque de pompage. Le débit est engénéral mesuré avec un capteur de pressiondifférentielle (le débit est proportionnel à laracine carrée de la différence de pressionmesurée entre deux points de la conduite).Le problème, c’est qu’à cause de l’incertitu-de de mesure, le débit mesuré n’est pas égalau débit effectif.Considérons le cas où le débit mesuré estproche de la ligne de pompage, mais dansla zone de sécurité. Le système de régulationdu compresseur ne va pas déclencher. Maiscompte tenu de l’incertitude de mesure, ledébit effectif peut très bien être inférieur audébit mesuré, et se trouver ainsi en deçà dela ligne de pompage; du coup, le compres-seur passe inopinément en situation de pom-page. Prenons maintenant la situation inver-se, c’est-à-dire le cas où le débit mesuré setrouve en deçà de la limite de pompage,pro-voquant le déclenchement du système derégulation et l’ouverture de la vanne de pur-ge. En fait, toujours à cause de l’incertitudede mesure, le débit effectif peut très bien êtresupérieur au débit mesuré, et se trouver dansla zone de sécurité. Dans ces conditions, lesystème de régulation déclenche une purgeinutile, gaspillant de l’énergie.

Dégradation de l’incertitude aux faibles débits

Débit ∆P mesuré Transmetteur (± 0,075 %) Transmetteur (± 0,075 %) Transmetteurplus performant moins performant analogique

1 000 Nm3/h 100 mbar 0,09 % 0,21 % 0,65 %

750 Nm3/h 50 mbar 0,16 % 0,38 % 1,16 %

500 Nm3/h 25 mbar 0.37 % 0,85 % 2,60 %

250 Nm3/h 6,25 mbar 1,46 % 3,40 % 10,20 %

Le tableau montre que plus un transmetteur travaille à un débit faible, plus son incertitude se dégrade.Ceci est plus particulièrement criant pour les transmet-teurs analogiques.On voit par ailleurs que deux transmetteurs ayant une même incertitude de base peuvent avoir des comportements très différents en fonctiondu débit.Ainsi, les deux transmetteurs spécifiés avec une incertitude de ± 0,075 % présentent une différence d’incertitude de presque 2 % à un débit de 25 %du débit maximum.

Choix du type de transmetteur

Les transmetteurs analogiques délivrent directement le signal de mesure,à l’inverse des trans-metteurs numériques intelligents, où celui-ci est calculé (ajoutant un temps mort td).On pour-rait dans ces conditions penser que les transmetteurs analogiques sont plus rapides que leurshomologues intelligents.En fait, on voit ici que ceci n’est pas vrai pour les basses pressions.Aces pressions, les transmetteurs numériques bénéficient en effet de conceptions mécaniques spé-cifiques, qui leur permettent de réagir beaucoup plus rapidement que les transmetteurs analo-giques, et ce malgré le temps mort td (qui n’existe pas sur les transmetteurs analogiques)

Transmetteur performant(incertitude ± 0,075 %)

Transmetteur moins performant(incertitude ± 0,075 %)

Transmetteur analogique(incertitude de 0,2 %)

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 %

Incertitude

Incertitude aux conditions de référence

Température ambiante

Pression de ligne relative (20,7bar)

Dérive sur 12 mois

Impact des paramètres d’influence

L’incertitude de mesure d’un transmetteur dépend beaucoup des conditions d’utilisation.On voit ici que deux transmetteurs présentant lamême incertitude de base (0,075 %) peuvent présenter des caractéristiques très différentes une fois sur site.


Dossier pression

En réduisant au minimum l’incertitude demesure, on peut travailler au plus près de laligne de pompage (marge de sécurité “x”plus petite), sans augmenter le risque depompage, et tout en réduisant les coûts enénergie découlant d’une purge inutile.Prenons un exemple concret. En pratique,avec des capteurs analogiques présentant uneincertitude de 10 %, on peut se fixer unemarge de sécurité de 10 %. En remplaçantce transmetteur par un transmetteur intelli-gent ayant une répétabilité de 1,5 %, ondevrait pouvoir travailler avec une marge de5 %, par exemple, sans augmentation durisque de pompage.Toute la difficulté est de déterminer l’incer-titude dans les conditions d’exploitation etde savoir si celle-ci va dépasser la marge desécurité. L’incertitude “aux conditions deréférence” donnée dans les fiches de spéci-fications est souvent excellente. Mais elle nesuffit pas. Il faut identifier les facteurs quidégraderont l’incertitude et la répétabilité dutransmetteur en dehors des conditions delaboratoire. Pour un transmetteur de pres-sion différentielle, plusieurs facteurs sont àconsidérer.Variation de la température ambiante.Dansla grande majorité des mesures de débit sursite, le transmetteur peut fonctionner à unetempérature ambiante très différente de cel-le à laquelle il a été étalonné. Dans certaines

applications, les températures ambiantes peu-vent varier de plus de 10 °C par rapport à latempérature d’étalonnage.Ces variations peu-vent avoir un effet important. Pour s’enconvaincre, il suffit de réaliser une simula-tion en laboratoire en soufflant de l’air chaudsur le transmetteur et en observant la varia-tion de son signal de sortie.Pressions statiques élevées. Une pressionde ligne élevée – courante dans les appli-cations des compresseurs – peut avoir uneincidence importante sur les caractéris-tiques du transmetteur de pression diffé-rentielle utilisé pour mesurer le débit. Làaussi, une simulation en laboratoire per-met de s’en convaincre aisément. Il fautcommencer par soumettre le transmetteurà une faible pression différentielle puis,dans un deuxième temps, lui appliquerplusieurs bars de pression statique des deuxcôtés du transmetteur. En théorie, la pres-sion différentielle mesurée ne devrait pasvarier. En réalité, elle varie.Dérive/Stabilité. Le niveau de sortie detout composant analogique varie au fildu temps. Toutes les technologies utili-sées dans les mesures de débit incorpo-rent une cellule analogique et sont doncsujettes à une dérive dans le temps.Cependant, les transmetteurs intelligents,plus performants et plus stables, exigentun étalonnage moins fréquent que les

transmetteurs purement ana-logiques, sans dégrader pourautant l’incertitude et la répé-tabilité.On mesure ainsi combien il estimportant de tenir compte desconditions de l’environnementsur l’application donnée et letransmetteur considéré. Il ne fautpas être obnubilé par l’incerti-tude de base du transmetteurdonnée dans les fiches de spé-cifications et établie dans des

conditions de référence bien définies. L’in-certitude globale peut en effet être très lar-gement supérieure à cette incertitude de base.Il faut aussi être conscient que l’incertituden’est pas constante sur toutel’échelle de mesure. D’unemanière générale, elle se dégra-de fortement lorsque le cap-teur travaille aux faibles débits.L’utilisateur peut contrôler certainsdes facteurs influant sur la répéta-bilité aux conditions d’installa-tion. Par exemple, un étalon-nage plus fréquent ou l’étalonnagesur une gamme de pression différen-tielle plus élevée permettent d’améliorer larépétabilité.Ces approches présentent cepen-dant l’inconvénient d’augmenter les coûtsd’exploitation. Il y a mieux à faire. L’utilisa-tion de meilleurs transmetteurs permet d’es-pacer les étalonnages (ce qui réduit les coûtsde maintenance) et de les réaliser à une pres-sion différentielle plus faible (ce qui réduit lescoûts énergétiques), tout en assurant une répé-tabilité acceptable.

Mark MenezesDirecteur de la division Pression & PlantWeb

Colette DemoulinResponsable Produits Pression

Emerson Process Management

Tél. : 0472159800 - Fax. 0472159899

Une grande disparité de performances

Modèle 3051C Modèle 1151S Modèle analogique

Incertitude aux conditions de référence ± 0,075 % de la plage étalonnée ± 0,1 % de la plage étalonnée ± 0,25 % de la plage étalonnée

Rangeabilité 1/100 1/15 1/6

Erreur pour des variations de ± 28 °C Performance totale : ± (0,18 % de la plage étalonnée + 0,2 % PLS) ± (0,5 % de la plage étalonnée +0,5 % PLS)de la température ambiante ± 0,15 % de la plage étalonnée Erreur pour des variations pour des variations de ± 28 °C ± (0,25 % de la lecture + 0,25 % PLS) ± (0,25 % de la lecture +0,25 % PLS)de pression statique jusqu’à 29 bar et une pression statique de 69 bar

Stabilité** ± 0,125 % de la PLS* sur 5 ans ± 0,1 % de la PLS sur 6 mois ± 0,25 % de la PLS* sur 6 mois

* PLS : Portée Limite Supérieure

** Pour des variations de température ambiante de ± 28 °C et des variations de pression statique jusqu’à 69 bar

Economie apportée par l’utilisationd’un transmetteur intelligent précisModèle Incertitude Coût annuel de l’erreur Economie apportée

du débit* de débit (€) par le 3051*

Rosemount 3051 C 1,46 % 9 758 € -

Rosemount 1151 S 4,48 % 31 969 € 22 391 €

Analogique (typique) 10,19 % 68 352 € 58 774 €

*Ces chiffres ont été obtenus pour un débit normal de 250 Nm3/h


Dossier pression

Capteurs industrielsflexibles

■ Avec la série 3051S, Emerson

propose sa première plate-forme

flexible pour réaliser des mesures

de pression, de niveau et de débit

à partir d’un même instrument.

Le module détecteur, “SuperMo-

dule”, de conception robuste est

adapté aux environnements

industriels les plus sévères. Il pos-

sède les caractéristiques sui-

vantes :

● Intégration d’une compensation

des effets de surpression au

niveau de la cellule.

● Intégration de l’étage de sortie

4-20 mA + Hart à l’intérieur du

module détecteur.

● Stabilité garantie sur 10 ans.

● Incertitude de ± 0,04 % de la

plage étalonnée.

● Optimisation du processus de

caractérisation de la cellule en

usine.

Dix mois après le début de sa

commercialisation en France,

déjà plus de 50 sites industriels

ont adopté les transmetteurs

3015S.

Capteur de pression haute température

■ Entran présente EPXT, un capteur

de pression pour les applications à

température élevée jusqu’à 250 °C. Il

réalise des mesures statiques ou

dynamiques pour des applications

« embarquées » en aéronautique et

automobile. De construction robuste

avec une membrane en acier inoxy-

dable, le capteur est compatible

avec tous les fluides corrosifs. Cette

série présente :

● Des étendues de mesure de 5 à

1000 bars,

● Une hystérésis meilleure que

0,05 % EM,

● Une stabilité meilleure que 0,2 %

de la pleine échelle/an,

● Faible encombrement (∅ 13,5 mm).

Capteurs de très haute pression jusqu’à15000 bars

■ HBM étend sa gamme avec l’arri-

vée du P3MBP BlueLine, un capteur

très haute pression. La fiabilité opé-

rationnelle est maintenue jusqu’à

120 % de la gamme de fonctionne-

ment nominale. Avec son comparti-

ment de pression monolithique, sans

aucune soudure, ce capteur accepte

un grand nombre de cycles dyna-

miques. Applications : bancs d’essais

hydrauliques, emmanchement haute

pression, découpe à l’eau sous pres-

sion, composants de système d’in-

jection Diesel. Quelques caractéris-

tiques :

● Gammes de mesure 0 – 5 000 bars,

0 – 10 000 bars et 0 – 15 000 bars

● Résiste à la corrosion

● Etanche IP67

Transmetteur à cellulea ffleurante à partirde 300 mbar

■ Absence totale de zone de réten-

tion, absence d’huile de remplissage,

détection immédiate de la rupture

du capteur, telles sont quelques-uns

unes des caractéristiques du trans-

metteur de pression à cellule affleu-

rante de Georgin. Cet équipement

intègre un capteur céramique sur un

raccord métallique. L’ensemble

étant revêtu d’un polymère de type

PTFE ou Parylene. Ce dernier est

compatible avec les procédés ali-

mentaire et pharmaceutique. Ce

revêtement élimine les problèmes

liés à la dilatation de l’huile de rem-

plissage. Caractéristiques générales :

● Gamme relative ou absolue :

250 mbars à 100 bars

● Pression max : 1.5 EM

● Alimentation : 12 à 28 Vcc avec

protection contre les inversions de

polarit

● Signal de sortie : 4/20 mA, 2 fils

● Erreur globale maximale : 0.2 % EM

à 25 °C

● Température de fonctionnement

de -20 à 70 °C, du fluide mesuré -20 à

120 °C

● Option en version de sécurité

intrinsèque : EEX ia IIC T6 et

EEX ia IIC T5

Détecteurs de pressionpour circuit pneumatiqueou hydraulique

■ La gamme Nautilus XML-F Télémé-

canique contrôle ou régule une pres-

sion dans un circuit hydraulique ou

pneumatique de – 1 à 600 bars. Elle

regroupe des capteurs analogiques,

des détecteurs, des pressostats et

des vacuostats. Ces détecteurs sont

protégés contre les surcharges, les

courts-circuits ou les inversions de

polarité. Ils disposent d’une fonction

d’auto-diagnostic. Conformes aux

normes IEC, UL et CSA, ils trouvent

leurs applications dans l’agroalimen-

taire, l’automobile, traitement des

▼

La mesure de pression ne connaît pas des évolutions technologiques aussi importantes que celles que l'on peut voir dans les mesures dedébit ou de niveau par exemple. Il faut dire que les technologies existantes répondent bien à la majorité des besoins. Les principales évo-lutions portent sur l'amélioration des performances et la diminution des tailles. Dans les pages qui suivent, nous vous présentonsquelques annonces récentes.

Quelques annonces marquantes

eaux… Caractéristiques techniques :

● Fluides contrôlés : air, eau douce,

eau de mer, huiles hydrauliques,

fluides corrosifs… dans une plage de

températures de – 15 à +80 °C,

● 12 calibres de – 1 600 bars ou de –

14,5 à 8 700 psi (choix de l’unité de

pression par configuration),

● Précision : ± 2 % de la plage de

mesure,

● Temps de réponse de la sortie :

paramétrable de 5 à 500 ms, l’affi-

chage : choix paramétrable entre 3

niveaux (lent : 1 % du calibre,

normal : 0,5 % du calibre ou rapide :

affichage en temps réel),

● Alimentation : 24Vcc ou 120Vca

selon modèle,

● Degré de protection : IP 67, NEMA

4/6/12/13.

Appareil électroniqueportable pour bassepression différentielle■ Présenté par Kimo, l’AMI 300 est

un appareil électronique portable

pour effectuer des mesures de

basses pressions différentielles. Il est

muni d’un système d’auto-calibra-

tion qui permet de recaler le zéro

automatiquement pour compenser

une éventuelle dérive. L’AMI 300

s’adapte aussi bien à une utilisation

sur les chantiers, qu’aux validations

des salles blanches ou la qualifica-

tion des postes fixes. Multifonction, il

peut être équipé de plusieurs sondes

pour réaliser, des mesures, de vitesse

et de débit d’air à l’aide de tubes de

Pitot, d’hélice ou de fils chauds, de

température, d’hygrométrie, de

tachymétrie. Caractéristiques :

● Gammes de mesure 0 à 1000 mm

H2O ou de 0 à 1000 Pa

● Compensé en température et en

gravité.

● Les valeurs peuvent être enregis-

trées et exploitées sur PC.

● Etalonné dans les laboratoires

KIMO est livré avec un certificat.

Capteur de pressionavec membrane 100 % arasante■ Les VEGABAR 40 de Vega sont des

capteurs de pression intégrant la cel-

lule céramique-capacitive CERTEC®

en céramique saphir. Cette cellule,

brevetée par VEGA, est 100 % arasan-

te ce qui exclut tout risque de

dépôts. Elle présente une bonne

résistance à la corrosion et à l’abra-

sion. Point important, elle a une

excellente reproductibilité et stabili-

té dans le temps. Ses applications

types : la mesure de pression sur

atmosphères poussiéreuses (filtres à

manches, cyclones ou refroidisseurs)

ou sur ambiances agressives (laveurs

de gaz). Caractéristiques :

● Tenue aux surcharges jusqu’à 150

fois la plage de mesure,

● Double-autosurveillance continue

du capteur (cellule plus électro-

nique).

Capteurs transmetteursde pression modulaires■ Cerabar S est une famille de trans-

metteurs de pression modulaire. Déve-

loppée par Endress + Hauser, elle se

compose de sous-ensembles électro-

niques, cellule de mesure, boîtier et

raccord process. Ces modules sont

tous interchangeables sans recalibra-

ge. Ces capteurs existent en :

● 3 versions d’électroniques (4...20 mA

Hart, Profibus PA ou Foundation Field-

bus) totalement interchangeables per-

mettant une évolution vers le tout

numérique.

● 2 versions de cellules (céramique ou métal-

lique) à choisir selon le process.

● 2 versions de boîtiers (aluminium revêtu ou

tout inox).

● Plusieurs types de matériaux et des dizaines

de raccordements process (affleurant, avec

ou sans séparateur) sont disponibles.

Capteur de pressionà temps de réponse 1 ms■ Le capteur SUNX série DP5/DPH

de Matsushita Electric Works (NAIS) a

l’élément capteur séparé de l’unité

de traitement. Ces deux parties sont

reliées de manière électrique, le trai-

tement de l’information est réalisé à

distance. Avantage, les têtes DP5

peuvent être utilisées seules, reliées

à une entrée analogique de tout

autre système extérieur, comme un

automate programmable. De très

faible encombrement et très légères

(seulement 6 g), ces têtes de mesure

peuvent être embarquées au cœur

même des systèmes pneumatiques

sans en perturber le fonctionnement

(robots, machines outil, etc.). Carac-

téristiques :

● Trois têtes de mesure utilisable

avec la même unité de traitement

sont disponibles en fonction des dif-

férentes plages de pression : -1 à

0 bar, 0 à +10 bar, et – 1 à +1 bar.

● Temps de réponse inférieur à 1 ms.

● Sortie analogique (+1 à +5 V) offre

une résolution de 1/1000, ce qui

donne par exemple, sur une plage de

mesure de 1 bar, une résolution de

1 mbar.

Capteur de pression àmembrane affleurante■ FGP Instrumentation présente le

XPM 5, un capteur de pression à

membrane affleurante associée à des

jauges semi-conductrices micro usi-

née. Le XPM 5 est fabriquée en tita-

ne. Sa membrane est rapportée par

soudure laser, ce qui lui permet

d’évoluer dans des environnements

très agressifs. Quelques caractéris-

tiques :

● Jauges compensées en températu-

re dans une plage standard de 0 °C à

+ 60°C.

● Gamme de mesure de 2 à 350 bars,

● Linéarité et hystérésis meilleure

que 0.25 % de l’E.M.

● Température de fonctionnement

– 55 °C à +120 °C en standard et

jusqu’à +180 °C en option.

Capteurs de pression■ Implanté à Clermont-Ferrand

depuis juin 1995, Fuji Electric

fabrique et commercialise une gam-

me complète de capteurs de pres-

sion (différentielle, relative, absolue,

niveaux et séparateurs) pour le mar-

ché européen. Fort de son expérien-

ce sur la série FCX installée à plus de

400 000 exemplaires à travers le

monde, Fuji Electric France introduit

en septembre 1996 les capteurs FCX-

AII. ASIC et optimisation des


Dossier pression


méthodes de fabrication ont entraî-

né une réduction de la taille du boî-

tier et du poids de l’appareil tout en

maintenant les qualités métrolo-

giques. Caractéristiques :

● Etendues de mesure comprises

entre 10 mm CE et 500 bars en pres-

sion différentielle, relative et absolue

● Précision de mesure de 0,07 %,

● Dynamique d’échelle (de 1 à 100),

● Matériaux disponibles pour les

pièces en contact : Tantale, Monel,

Hastelloy C, ou PVDF

● Version “Smart” (4-20 mA + signal

numérique superposé) avec le pro-

tocole propriétaire Fuji et le proto-

cole Hart™. En option : protocoles

Fieldbus Foundation H1, ou

Profibus PA.

Transmetteur de pression numérique■ Dpharp EJA est une famille de

transmetteurs de pression numé-

riques industriels proposés par Yoko-

gawa. Leur détecteur est constitué

d’un monocristal de silicium avec

double résonateur intégré, dévelop-

pé et breveté par Yokogawa. La tech-

nologie du capteur apporte une sta-

bilité métrologique exceptionnelle.

Grâces à elle, la stabilité du trans-

metteur est de 0.1 % de la pleine

échelle sur 5 ans, c’est-à-dire qu’au-

delà des chartes qualités des indus-

triels il n’est plus nécessaire d’effec-

tuer les coûteuses campagnes de

re-calibration et de maintenance des

parcs capteurs. Le dernier-né de la

famille, le transmetteur de pression

différentielle Dpharp EJA110A Class

R, destiné notamment aux comp-

tages d’énergie et aux mesures fis-

cales (agréments PTB, NMI, SDM (en

cours) de débits gaz, annonce :

● Une précision de 0.04 % de l’échel-

le réglée,

● Une stabilité de 0.1 % de la pleine

échelle garantie sur 10 ans.

Capteur à cellulepiézoélectrique■ Proposé par MKS, le capteur 902

est un capteur à base de cellule pié-

zoélectrique sur silicium. Il mesure

directement la pression absolue

dans la gamme de 1 000 à 10-1 Torr

(133 à 105 Pa). Ce système compact

et modulaire permet une intégration

facile dans les équipements de fabri-

cation. Une communication numé-

rique (RS 485) ou analogique est

possible. Les informations acces-

sibles sont : la pression, le temps de

fonctionnement, la température du

capteur. Il est encore possible de

demander et régler des points de

consigne, des unités de mesure dif-

férentes.

Capteur de pressionanalogique à interface ASi■ IFM lance le premier capteur de

pression à interface ASi intégrée.

Conçu pour des applications

mobiles ou stationnaires sur des pro-

cédés hydrauliques (huile ou eau)

très dynamiques. Le capteur ne

nécessite pas de logiciel pour fonc-

tionner. Dès qu’on le connecte au

réseau ASi, il est immédiatement

reconnu comme un esclave analo-

gique sur la base du profil ASi.

Maître et esclave débutent alors

leurs échanges de données. Cer-

taines informations peuvent être

visualisées par LED et visible sur le site :

● En vert, fonctionnement correct,

● En rouge, aucun échange de données,

● En rouge clignotant, défaut capteur

Enregistreur de mesurede niveau autonometype “Datalogger”Le Datalogger DL/N de Scaime est un

capteur de pression numérique

immergeable. Associé à sa centrale

d’acquisition, il enregistre des

mesures de niveaux sur sites isolés.

Cet ensemble est compact (diamètre

24 mm). Léger, il pèse de l’ordre de

500 g avec un boîtier plastique et

1 m de câble et 1 kg avec boîtier en

acier inoxydable et 20 m de câble.

Caractéristiques :

● Capacité d’enregistrement :

130 000 mesures avec une possibilité

de passer à 500 000, sauvegardées

sur EEPROM,

● Faible consommation du capteur

(autonomie de la pile A4 Lithium

3,6 V supérieure 10 ans, pour 1

acquisition/heure max.),

● Paramétrage et collecte des

mesures par PC sans extraction du

capteur ; le logiciel travaille sous

Windows 95, 98 ou NT. Exploitation

par logiciel de type Excel, Lotus...

● Précision (erreur combinée : linéa-

rité, hystérésis et répétabilité)

meilleure que 0,1 % E.M.

● Compensation automatique de la

pression atmosphérique (capteur

relatif). Pas besoin de capteur de

pression atmosphérique à la surface

pour compenser les mesures enre-

gistrées en absolu.

● Option mesure de température.

Capteur avecélectronique débrochable

■ Siemens a fait évoluer son trans-

metteur de pression Sitrans P, avec

la version DS3. Ce matériel qui était

à l'origine soit équipé du Protocole

Hart, soit de l'interface Profibus PA a

maintenant un partie électronique

débrochable, ce qui permet de pou-

voir transformer facilement un appa-

reil Hart en appareil Profibus PA.

● Possibilité de simuler la pression et

la température (de la cellule ou de

l'électronique), ce qui est très utile

lors de la mise en service (pour le

réglage des boucles de régulation)

● Présence d'un indicateur numé-

rique et de trois boutons poussoirs

pour les calibrages sur site

● Incertitude : 0,1%

● Possibilité de régler le zéro de la

cellule, indépendamment de l'éten-

due de mesure

Capteur miniature avecmontage par bride

■ Le capteur de pression modèle

P6069 d'EFE ne fait que 16,6 mm de

diamètre. Outre sa petite taille, il se

distingue par le fait que le montage

ne se fait pas par raccord fileté mais

par bride soudée au capteur par

bombardement électronique. Il n'y a

donc pas de raccord à visser.

● Etendue de mesure (EM) : 2 à 400

bar absolu/relatif

● Incertitude : 0,25% de l'étendue de mesure

● Température de compensation :

-25 à 125°C

● Dérives thermiques cumulées :

0,03 % EM/°C

● Bande passante : 1 kHz

● Alimentation : 9,2 à 16 Vcc

Capteur de pressionpersonnalisable■ Le capteur de pression série FP

2000 de Sensotec, commercialisé

en France par Alliantech, peut être

obtenu en deux semaines départ

usine. Il s’adresse aux applications

dont le point clé est un délai de

livraison critique. Un jeu de com-

posants et de sous assemblages

interchangeables prêts à être

configurés permet à l’utilisateur

de choisir les paramètres souhai-

tés et de commander un capteur

conforme à son besoin et à son

application. Paramètres de sélec-

tion :

• 2 précisions : 0,1 % et 0,25 % pleine

échelle,

• 4 sorties : mV/V (4 fils), 0-5, 0-10

Vcc (3 fils), 4-20 mA (2 fils)

• 39 étendues de mesure depuis le

vide jusqu’à 145 mbars

• 6 ports pression pour une large

gamme d’installation,

• 3 sorties électriques interfaçables

Dossier pression

Dossier LA PRESSION, UN PARAMETRE QUI IMPOSE PAS MAL DE ... · un peu partout. De toute...

Documents

Transcript of Dossier LA PRESSION, UN PARAMETRE QUI IMPOSE PAS MAL DE ... · un peu partout. De toute...