La mesure de la pression est essentielle dans de nombreux processus et essentielle dans de nombreuses industries. Il existe de nombreuses techniques utilisées pour mesurer la pression et le vide (pression négative). Les instruments utilisés pour mesurer la pression sont appelés manomètres, interrupteurs et transmetteurs.
La pression d'un fluide est définie comme la mesure de la force exercée sur une surface, par unité de surface, perpendiculairement à la surface. L'unité de mesure standard pour la mesure de la pression dans le système anglais est psi, ou livres par pouce carré. Dans les pays qui utilisent le système métrique, le Pascal (Pa) ou la Newton/mètre (N/m2) est utilisé.
La mesure de la pression comporte trois sous-catégories définies (par Wikipédia) comme :
- Pression absolue est référencé zéro par rapport à un vide parfait, il est donc égal à la pression manométrique plus la pression atmosphérique. Elle est égale à la pression relative plus la pression atmosphérique.
- Pression manométrique est référencé à zéro par rapport à la pression de l'air ambiant, il est donc égal à
pression absolue moins pression atmosphérique. Les signes négatifs sont généralement
omis. Pour distinguer une pression négative, la valeur peut être ajoutée
avec le mot « vide » ou la jauge peut être étiquetée « jauge à vide ». - Pression différentielle est la différence de pression entre deux points.
Qu’est-ce que la pression manométrique ?
La référence de pression la plus courante est la pression manométrique qui est indiquée par un « g » après l'unité de pression, par exemple 30 psig. La pression manométrique est mesurée par rapport à la pression atmosphérique ambiante. Les changements de pression atmosphérique dus aux conditions météorologiques ou à l’altitude influencent directement la sortie d’un capteur de pression relative. Une pression manométrique supérieure à la pression ambiante est appelée pression positive. Si la pression mesurée est inférieure à la pression atmosphérique, on parle de pression négative ou de pression manométrique.
Les capteurs de pression relative n’ont généralement qu’un seul port de pression. La pression de l'air ambiant est dirigée à travers un trou d'aération ou un tube d'aération vers l'arrière de l'élément de détection. Un transmetteur de pression manométrique ventilé permet à la pression de l'air extérieur d'être exposée au côté négatif du diaphragme de détection de pression afin qu'il mesure toujours en référence à la pression barométrique ambiante. Par conséquent, un capteur de pression manométrique ventilé indique une pression nulle lorsque le raccord de pression de procédé est maintenu ouvert à l'air atmosphérique.
Une référence de jauge scellée est très similaire, sauf que la pression atmosphérique est scellée du côté négatif du diaphragme. Ceci est généralement adopté pour les applications à haute pression telles que la mesure des pressions hydrauliques où les changements de pression atmosphérique n'auront qu'un léger effet sur la précision du capteur. La définition de la pression manométrique scellée est la pression mesurée à travers un appareil scellé dans lequel le point zéro est réglé. Cette consigne est quelle que soit la pression à l'intérieur de l'appareil avant le scellage, ce que décide le fabricant du manomètre scellé.
Qu’est-ce que la pression absolue ?
La pression absolue est la pression relative plus la pression atmosphérique. Une pression absolue de zéro ne peut être obtenue que dans un vide parfait et ne se produit naturellement que dans l’espace. Si vous souhaitez mesurer la pression dans un environnement où la pression atmosphérique change constamment, vous devrez la mesurer en livres par pouce carré absolu (PSIA). L’une des utilisations les plus courantes des mesures de pression absolue est de comprendre et de prévoir les conditions météorologiques. Les mesures de pression absolue sont également utilisées dans les emballages alimentaires, les équipements aéronautiques et les systèmes d'analyse de gaz.
Qu'est-ce que la pression différentielle ?
La pression différentielle (DP ou ∆P) est la différence de pression entre deux points de pression. Pour générer une lecture, l’une des deux pressions est soit supérieure, soit inférieure à l’autre. S'ils sont identiques, aucune lecture de pression ne sera générée.
Pression absolue ou manométrique
La pression, comme indiqué ci-dessus, est appelée pression absolue. Il sera souvent important de faire la distinction entre la pression absolue et la pression relative. Dans cet article, le terme pression fait référence à la pression absolue, sauf indication contraire explicite. Mais en ingénierie, nous avons souvent affaire à des pressions mesurées par certains appareils. Bien que les pressions absolues doivent être utilisées dans les relations thermodynamiques, les appareils de mesure de pression indiquent souvent la différence entre la pression absolue dans un système et la pression absolue de l'atmosphère existant à l'extérieur de l'appareil de mesure. Ils mesurent la pression manométrique.
Pression absolue. Lorsque la pression est mesurée par rapport à un vide parfait, on parle de pression absolue (psia). Les livres par pouce carré absolu (psia) sont utilisées pour clarifier que la pression est relative au vide plutôt qu'à la pression atmosphérique ambiante. Étant donné que la pression atmosphérique au niveau de la mer est d'environ 101,3 kPa (14,7 psi), cela sera ajouté à toute lecture de pression effectuée dans l'air au niveau de la mer.
Pression manométrique. Lorsque la pression est mesurée par rapport à la pression atmosphérique (14,7 psi), pression manométrique (psig), le terme pression manométrique est appliqué lorsque la pression dans le système est supérieure à la pression atmosphérique locale, patm. Cette dernière échelle de pression a été développée parce que presque tous les manomètres enregistrent zéro lorsqu'ils sont ouverts à l'atmosphère. Les pressions manométriques sont positives si elles sont supérieures à la pression atmosphérique et négatives si elles sont inférieures à la pression atmosphérique.
Le terme "pression statique» fait référence à une force uniforme mesurée dans toutes les directions. La pression statique est indépendante et sans rapport avec le débit et se réfère uniquement aux forces du fluide statique.
Une composante directionnelle de la pression, lorsque l'écoulement d'un fluide en mouvement est présent, est appelée pression dynamique.
Pression totale prend en compte la pression statique et la pression dynamique et les additionne. Ainsi, la pression totale est la somme des pressions statiques et dynamiques.
Il existe de nombreux types d’instruments de détection et de contrôle de la pression. Ceux-ci inclus commutateurs, émetteurs, et indicateurs (jauges). Un pressostat fait généralement référence à un instrument qui comprend des mécanismes de commutation « marche/arrêt » pour ouvrir ou fermer un circuit. Les émetteurs sont un type d'instrument qui fournit un signal électrique ou pneumatique analogique proportionnel à la portée de l'émetteur. Les jauges sont des indicateurs visuels.
Pour sélectionner correctement le bon instrument de pression, vous devez considérer :
- Compatibilité du procédé avec les parties « mouillées » (en contact avec le milieu du procédé).
- La plage de pression.
- Sensibilité (bande morte).
- Type de sortie (si nécessaire).
- Indication visuelle.
- Chocs et vibrations.
- Classement des zones.
Afin de spécifier correctement tout instrument de pression, un ingénieur d'application doit toujours être consulté.
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