Qu'est-ce qu'un transmetteur de pression
Un transmetteur de pression convertit la pression régnant en un point de prise en un signal électrique continu capable de rejoindre une salle de contrôle, un automate ou un enregistreur. La forme courante est une boucle à deux fils portant du 4-20 mA, souvent surmontée de HART, et de plus en plus un bus numérique. L'appareil contient un élément sensible, l'électronique qui met en forme et compense sa sortie, et un étage de sortie qui alimente la boucle.
Il vaut la peine de préciser ce qui sépare un transmetteur de ses voisins, car les demandes les confondent fréquemment. Un manomètre indique localement et n'envoie rien. Un détecteur de pression change d'état à un seuil et produit un contact tout ou rien. Un transmetteur produit un signal proportionnel à la pression, en continu. Un transmetteur peut comporter un afficheur local, mais ce n'est pas l'afficheur qui en fait un transmetteur.
Le choix se joue ensuite sur quatre questions, dans cet ordre : par rapport à quelle référence la pression est mesurée, quelle étendue la mesure doit couvrir et résoudre, ce que le fluide fera des parties mouillées, et où l'appareil doit physiquement se trouver. Tout le reste, protocole, afficheur, diagnostics, se règle après ces quatre points.
Comment mesure un transmetteur de pression
Un élément sensible se déforme ou se contraint sous la pression appliquée et convertit cette déformation en une variation électrique, par voie piézorésistive, capacitive, à jauges de contrainte en couche mince ou piézoélectrique selon le type. Ce qui fait de l'appareil un transmetteur plutôt qu'un capteur nu, c'est la mise en forme du signal qui l'entoure : amplification, linéarisation et, de façon décisive, compensation de température. Un élément non corrigé dérive avec la température ambiante et celle du procédé, et c'est la compensation qui maintient la mesure significative tout au long de la journée.
C'est l'extrémité de référence qui donne son sens à la mesure. Un transmetteur relatif se compare à la pression atmosphérique locale : sa mesure bouge donc avec la météo et l'altitude. Un transmetteur absolu se compare à un vide scellé et constitue donc le bon choix lorsque la valeur absolue importe, comme dans les systèmes sous vide et les missions où le terme atmosphérique ne peut pas être laissé libre. Un transmetteur relatif scellé maintient une référence fixe à l'intérieur du boîtier, ce qui sert lorsque le chemin atmosphérique se corroderait ou se boucherait. Un transmetteur différentiel mesure l'écart entre deux prises de pression.
L'étendue et le rapport de réglage décident de la part utilisable de la mesure. Un transmetteur étalonné sur une large étendue résout moins bien le bas de cette étendue : un appareil choisi sur son maximum seul est donc souvent médiocre exactement là où le procédé se situe habituellement. La tolérance de surpression est l'autre face de la même question : une étendue étroite choisie pour la résolution est plus exposée au pic de pression lors d'une épreuve de ligne ou d'un démarrage de pompe.
Choix de configuration
L'essentiel de la spécification est déterminé par ces décisions plutôt que par la classe d'exactitude. Chacune contraint la suivante, c'est pourquoi elles sont tranchées dans l'ordre.
| Configuration | Options à fixer | Ce que cela détermine réellement |
| Référence de pression | Relative, absolue, relative scellée ou différentielle | Ce que signifie le zéro. Un transmetteur relatif lu comme s'il était absolu est faux de tout le terme atmosphérique, et aucun étalonnage ne corrige une référence spécifiée pour la mauvaise mission. |
| Technologie de mesure | Piézorésistive, capacitive, jauges de contrainte en couche mince, piézoélectrique | La stabilité à long terme, la tolérance à la surpression et le comportement aux températures extrêmes de l'application. |
| Parties mouillées | Matériau de la membrane et du raccordement process, avec un fluide de remplissage en cas de séparateur | La question de savoir si le fluide attaque l'appareil. Lorsque le fluide est agressif, la réponse est généralement un séparateur à membrane plutôt qu'un métal de membrane de plus en plus exotique. |
| Étendue et rapport de réglage | L'étendue étalonnée rapportée à la plage complète du capteur | La plus petite variation de pression encore résoluble, dont dépend réellement la plupart des applications. |
| Sortie et protocole | 4-20 mA, HART, Modbus et autres bus numériques | Le fait que la boucle soit purement analogique, que l'appareil puisse être reconfiguré à distance et que les diagnostics accompagnent la valeur de procédé. |
| Raccordement process | Fileté, à brides, hygiénique, ou montage à capillaire vers un séparateur déporté | L'adaptation mécanique, le mode d'étanchéité, et le fait que le point de mesure puisse être nettoyé ou doive rester isolé. |
| Boîtier et classement de zone | Matériau du boîtier, indice de protection, agrément pour atmosphère explosive | Les lieux où le transmetteur est autorisé, ce qui relève d'une décision de site et non d'une préférence. |
| Afficheur local et configuration | Afficheur intégré, touches locales, configuration par terminal portatif ou à distance | Le temps de mise en service, et la façon dont une anomalie est remarquée par la personne qui se trouve devant l'armoire. |
Comment choisir un transmetteur de pression
| Critère | Pourquoi il décide de la réponse | Comment le fixer avant de nous consulter |
|---|
| Type de référence | Il définit le point zéro, et toute comparaison en aval en dépend | Indiquez explicitement relative, absolue ou différentielle. Ne le déduisez pas du nom de l'équipement ; un même châssis peut porter les trois. |
| Étendue et bas de la mission | Le point de fonctionnement normal est souvent bien en dessous du maximum, et c'est là que la résolution se perd | Donnez les pressions minimum, normale et maximum plutôt qu'une seule valeur de plage. |
| Conditions transitoires et d'épreuve | Les épreuves de ligne, les démarrages de pompe et les dévaporisations peuvent dépasser largement la pression de service | Indiquez la pression la plus élevée que le transmetteur verra jamais, même brièvement, ainsi que toute condition de vide. |
| Fluide et matériau mouillé | La corrosion de la membrane ou du raccordement process est la raison habituelle d'une défaillance précoce | Listez le fluide, sa concentration et sa température, ainsi que tout produit de rinçage ou de nettoyage utilisé sur la ligne. |
| Température au point de prise | La température du procédé atteint l'appareil par le raccordement, et elle déplace à la fois la mesure et la durée de vie | Donnez la température du procédé et la température ambiante à l'installation, et précisez si une ligne d'impulsion ou un séparateur est déjà prévu. |
| Montage et ligne d'impulsion | Les condensats, la pulsation et le bouchage modifient la pression que le transmetteur voit réellement | Décrivez le raccordement prévu : montage direct, support, ligne d'impulsion avec ou sans boucle de purge, ou séparateur déporté. |
| Boucle et intégration | Le système récepteur décide de la sortie, et il décide aussi de l'utilité des diagnostics | Nommez ce qui lit le signal et le nombre de voies disponibles. |
| Environnement | Une atmosphère corrosive, un lavage au jet, une exposition extérieure au soleil et une zone classée modifient chacun le boîtier | Indiquez le classement de zone et si le boîtier sera arrosé, enfoui ou exposé. |
Les alternatives les plus proches
Ce sont les types que recouvre généralement une demande pour un transmetteur de pression, et le moment où le choix se décide vraiment.
| Alternative la plus proche | Ce qui la distingue d'un transmetteur |
| Manomètres | Une indication locale sans sortie électrique. Là où quelqu'un lit physiquement la pression au point d'usage et où aucun signal ne doit circuler, un manomètre est la réponse plus simple et plus robuste ; le transmetteur existe pour transporter la valeur ailleurs. |
| Transmetteurs de pression différentielle | Ils mesurent l'écart entre deux prises plutôt qu'une pression par rapport à une référence. Utilisés pour le débit à travers un élément et pour le niveau dans une cuve fermée. Acheter un appareil différentiel pour une mission de pression ponctuelle est possible, mais gaspille l'étendue et ajoute une seconde ligne d'impulsion. |
| Transmetteurs de pression absolue | Un transmetteur dont la référence est un vide scellé. Choisi lorsque la valeur absolue est la variable de procédé, comme en distillation sous vide, en service de condenseur et en compensation atmosphérique, et non comme une simple variante d'un appareil relatif. |
| Transducteurs de pression | En pratique, le terme désigne l'élément de conversion ou un appareil compact destiné à alimenter un système, souvent sans boîtier de terrain ni afficheur local. Lorsqu'on veut un instrument complet monté sur site avec une sortie de boucle, le mot transmetteur décrit plus clairement la spécification. |
| Détecteurs de pression | Ils produisent un contact à un seuil et rien d'autre. Corrects pour les asservissements et les alarmes, où la question n'est pas de connaître la pression mais de savoir si elle a franchi une limite. |
| Séparateurs à membrane | Ce n'est pas un transmetteur mais l'accessoire qui l'isole du fluide. Choisi lorsque le fluide boucherait ou corroderait l'appareil, ou lorsqu'une interface hygiénique ou haute température est nécessaire. |
Lorsque le transmetteur et le manomètre sont tous deux souhaités sur un même point de prise, un collecteur est généralement une solution plus soignée que deux raccordements séparés.
Ce qu'il faut inclure dans la demande
La première réponse peut être un devis plutôt qu'une série de questions si la demande contient ces éléments. Lorsqu'un chiffre est inconnu, envoyez la description de l'usage et nous confirmerons ce qu'il implique.
- Type de référence souhaité : relative, absolue, relative scellée ou différentielle
- Pressions minimum, normale et maximum en service
- Toute surpression transitoire, condition de vide ou épreuve de ligne
- Fluide, concentration et température, y compris les produits de nettoyage
- Température ambiante et exposition au point d'installation
- Type, taille et norme du raccordement process
- Sortie et protocole, et appareil qui lira le signal
- Boîtier, indice de protection et classement de zone requis
- Nécessité d'un afficheur local ou d'une configuration locale
- Quantité, port de destination et date de livraison requise
