Telechargé par Imane Hasbi

Mesure de la pression

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05/05/2020
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Mesure de la pression
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Mesure de la pression
• La mesure de pression est fondamentale, car plusieurs techniques de
mesure de débit, niveau ou même température utilisent la mesure de
pression.
• Bien sûr la mesure de pression est utilisée pour mesurer la grandeur
physique de pression.
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Notions de base
• La pression d’un fluide est la force que celui-ci exerce, par unité de
surface, perpendiculairement à cette surface.
F
P
A
• Cette pression est dite pression statique.
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Notions de base (2)
• Si le fluide est en mouvement, il y a apparition d’une pression
dynamique.
• La pression totale sera la somme des pressions statique et dynamique:
PT  PS  PD
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La pression statique
Entrée de pression
Débit
Pression
statique
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La pression dynamique
Entrée de pression totale
Débit
PT  PS  PD
Entrée de
pression
statique
Pression
dynamique
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Le principe de Pascal
• La pression exercée sur un fluide est transmise dans tous les sens et est
appliquée perpendiculairement à la surface du fluide.
F1 = 125 lbs
A2=20 po2
A1=2 po2
F2
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Le principe de Pascal (2)
P1  P2
F1 F2

A1 A2
A2
20 po2
 F2  F1 
125lbs  1250lbs
A1
2 po2
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Les unités de mesure
Unités usuelles
- déca pascal (daPa) : 1 daPa = 10Pa
- kilo pascal (kPa) : 1 kPa= 103 Pa
- Méga Pascal MPa : 1MPa =106 Pa
- bar (bar) : 1 bar = 105 Pa
- millibar (mbar) :1 mbar =10-3 bars = 102 Pa
- atmosphère (atm) : 1 atm = 1,013 bars = 1,013 105 Pa
Unités étrangères
- pound square inch (psi ou lb/in²) : 1psi = 68,93 mbar.
- inch of water (inH2O) ou pouce H2O : 1 inH2O = 2,4908 mbar.
- inch of mercury (inHg) : 1 inHg = 33,864 mbar.
Remarque :
- 1 psi G =1 psi relative.
- 1 at ü = 1 atm relative.
- 1 psi A = 1 psi absolue.
- 1 psi D = 1 psi différentielle.
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Conversions
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La pression absolue
• Le vide absolu est le zéro de référence.
• 1 atm. = 14.7 psia= 101.3 kPa
• Valeur toujours positive
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La pression relative
• La pression atmosphérique est le zéro de référence.
• 1 atm. = 14.7 psia = 0 psig
• Valeur positive ou négative (vacuum)
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La pression différentielle
• Si 0, cela implique que les deux pressions sont identiques.
• Valeur positive si coté haute pression à une pression supérieure à coté
basse pression et négative si l’inverse.
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Techniques de mesure de pression
• Manomètres à section uniforme
▫ Tube en U avec Hg: 0 - 130 kPa
▫ Tube en U avec H2O : 0 - 20 kPa
• Manomètres à sections inégales ou à réservoir
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Manomètre à section uniforme
• La différence de pression
entre P1 et P2 dépend de la
hauteur h:
• P1 - P2 =  g h = P
• Sensible à T.
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Manomètre à réservoir
• La différence de pression entre
P1 et P2 dépend de la hauteur
h+H:
• P1 - P2 =  g (h+H) = P
• Sensible à T.
• Si D/d > 15 négliger h et
mesurer seulement H.
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Manomètre à réservoir
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Avantages/Inconvénients
•
•
•
•
 Simplicité
 Coût peu élevé
 Sensibilité élevée
 Étalonnage facile
•
•
•
•
•
 Fragile
 É.M. limitée
 Lecture visuelle
 Propreté
 Transmission à distance impossible
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Manomètre différentiel à réservoir à tube
métallique
• La différence de pression
entre P1 et P2 dépend de la
hauteur h+H:
• P1-P2 =  g (h+H) = P
• Sensible à T.
• Mesure de h.
• Rapport de section: 300 à 600
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Manomètre différentiel à cloche
• La différence de pression
entre P1 et P2 provoque
un déplacement de
l'aiguille.
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Manomètre différentiel à double cloche
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Manomètre différentiel à tore pendulaire
• Différence de
pression
proportionnelle
au sinus de l’angle
de rotation
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Tube de bourdon
• La pression appliquée à
l'entrée provoque une
déformation d'un tube.
– Tube en C
– Tube en Hélice
– Tube en spirale.
http://www.hydraulicspneumatics.com
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Tube de bourdon
• La pression appliquée à
l'entrée provoque une
déformation d'un tube.
– Tube en C
– Tube en Hélice
– Tube en spirale.
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Souflets (Bellows)
• Mesure de l'allongement ou
écrasement.
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Manomètres à membranes
• Mesure de la déformation ou des contraintes dans
la membrane.
• Très utilisé
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Capsules anéroïdes
• Variante de la membrane
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Transmetteur de pression à équilibre de force
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Transduction à variation de capacité
• Variation de la distance entre les plaques (d).
C  r
A
d
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Transduction par mesure de déformation
• On peut mesurer la déformation élastique d’une
membrane par l’utilisation d’une jauge de
contrainte.
Direction of sensitivity
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Transduction piézoélectrique
• On peut mesurer la
déformation de la
membrane par la charge
générée par un cristal
piézoélectrique.
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Installation des manomètres
• Connexion sur une conduite
Créé des
turbulences
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Installation des manomètres
• Robinets d’isolation
/calibration
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Installation des manomètres
• Configurations typiques
▫
▫
▫
▫
Gaz non-corrosifs ou air
Gaz condensables ou vapeur
Liquides non-corrosifs
Liquides/gaz corrosifs
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Gaz non-corrosifs et air
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Gaz non-corrosifs et air
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Gaz condensables et vapeur
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Gaz condensables et vapeur
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Liquides non-corrosifs
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Liquides non-corrosifs
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Produits corrosifs
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Manomètre avec fluide de transmission
• Pour des applications
avec des produits
corrosifs ou ayant
des particules en
suspension
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