Comment étalonner des manomètres et des capteurs de pression?
Un exemple simple de l’exécution pratique d’un étalonnage peut être fourni à l’aide d’un manomètre ou d’un capteur de pression.
Les raisons fondamentales justifiant le besoin d’étalonnage d’un instrument de mesure de pression sont les mêmes que pour tous les autres capteurs : le phénomène de dérive du capteur et les prescriptions édictées par les systèmes de gestion de la qualité et les directives applicables. En bref : chaque fois que la mesure de pression est une grandeur critique dans le cadre du processus et qu’elle a une influence sur le produit et/ou la sécurité du processus, le manomètre ou le capteur de pression doit être étalonné.
La réalisation pratique d’un étalonnage de pression compte parmi les plus simples de tous les instruments de mesure. Le dispositif sous test est relié par un tuyau ou directement au calibrateur de pression. Le calibrateur de pression est constitué d’une pompe, qui génère la pression, et d’un manomètre de haute précision, le manomètre de référence.
Une fois le dispositif sous test raccordé, il en résulte un système fermé duquel aucune pression ne peut désormais s’échapper. Grâce à la mise sous pression par l’intermédiaire de la pompe, le manomètre de référence et le dispositif sous test sont à présent soumis à une pression parfaitement équivalente. Une comparaison simple de la valeur réelle (manomètre de référence) avec celle du dispositif sous test est ainsi possible, on parle alors d’étalonnage.
Il faut savoir qu’un étalonnage de pression pardonne beaucoup plus que, par exemple, un étalonnage de température. Grâce au système fermé, même un nœud dans le tuyau typiquement n’aurait aucune incidence sur le résultat. L’influence de la température avec la variation des températures ambiantes peut être pratiquement négligée avec le faible volume ou être corrigée en quelques secondes grâce à la vanne de réglage fin.
Globalement, un étalonnage de pression peut être effectué en quelques minutes sans grands efforts, tandis que l’étalonnage d’un capteur de température peut prendre plusieurs heures.
La procédure d’étalonnage de pression fait généralement la distinction entre deux principes de mise sous pression : les pompes pneumatiques et les pompes hydrauliques. Le principe à appliquer dépend de la plage de pression souhaitée : dans le vide et en surpression jusqu’à 60 bar, on utilise généralement des pompes pneumatiques, et du zéro relatif à > 1 000 bar, des pompes hydrauliques.
Les différences pour l’utilisateur résident dans le fait que la procédure d’étalonnage pneumatique utilise l’air ambiant comme fluide d’étalonnage. De cette manière, le dispositif sous test n’entre pas en contact avec un liquide hydraulique. En revanche, la force nécessaire est supérieure à celle d’une pompe hydraulique et est ainsi généralement limitée à des pressions inférieures à 100 bar. Par ailleurs, les pompes pneumatiques permettent de créer un vide et d’étalonner également dans la plage du zéro relatif et du mbar.
Quant aux pompes hydrauliques, elles utilisent comme fluide d’étalonnage de l’huile, voire même, comme cela est possible chez SIKA, simplement de l’eau du robinet. L’utilisation de l’eau permet de ne pas contaminer le dispositif sous test avec de l’huile, une condition essentielle dans certaines applications, par exemple dans le domaine agroalimentaire. Les pompes hydrauliques utilisant un fluide non compressible, la pression peut être générée plus rapidement et avec moins de force que les pompes pneumatiques.
Pour finir, voici un petit conseil pratique pour l’étalonnage de manomètres mécaniques :
des manomètres mécaniques sont encore souvent utilisés et étalonnés pour la réalisation de mesures de pression. Si un tel manomètre est soumis à une pression de référence exacte, p. ex. 10,000 bar, en cas de légère variation, l’aiguille d’affichage du dispositif sous test ne pointera pas exactement sur 10 bar. Cependant, étant donné qu’un manomètre mécanique ne peut pas afficher de décimales (comme le peut un manomètre numérique), il est impossible de déterminer une dérive exacte.
Pour ce faire, on utilise dans la pratique l’astuce consistant à régler la pression de référence sur la valeur exacte sur le dispositif sous test et à lire la dérive sur le manomètre de référence. Ainsi, dans notre exemple, le manomètre mécanique est soumis à une pression de sorte qu’il affiche exactement 10 bar, puis la dérive est lue sur le manomètre de référence (p. ex. 10,058 bar).
