Article

1 - GÉNÉRALITÉS SUR LA GRANDEUR PRESSION

2 - INSTRUMENTS À ÉLÉMENT DÉFORMABLE

3 - INSTRUMENTS DE TRANSFERT

4 - BALANCES DE PRESSION

| Réf : R2060 v2

Hautes pressions - Domaine de 50 MPa à 2 GPa

Auteur(s) : Jean-Claude LEGRAS, Pierre OTAL

Relu et validé le 04 nov. 2021

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Présentation

RÉSUMÉ

Les technologies hautes pressions interviennent dans de nombreux domaines industriels : automobile, pétrochimique, pharmaceutique et alimentaire. Le développement du marché des capteurs de haute pression, avec l’apparition de modèles pour les pressions supérieures à 1 GPa, traduit l’évolution du secteur et l’accroissement des besoins de mesure pour accompagner les demandes de performances toujours accrues. La pression sous ses différentes formes ainsi que les fluides qui la transmettent sont introduits. Puis sont présentés les instruments de mesure disponibles et spécifiques aux hautes pressions (notamment la balance de pression), avec leur place dans la chaîne d’étalonnage et leurs limites d’utilisation. Pour chacun d’entre eux, des éléments sont fournis afin d’optimiser leur mise en œuvre en termes de performance métrologique.

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Auteur(s)

  • Jean-Claude LEGRAS : Ingénieur CNAM (Métrologie et traitement du signal)

  • Pierre OTAL : DESS physique des capteurs et systèmes de mesure - Responsable du département Pression-Vide au Laboratoire national de métrologie et d’essais (LNE)

INTRODUCTION

Les technologies hautes pressions interviennent dans de nombreux domaines industriels : à titre d’exemple l’industrie automobile avec les systèmes d’injection, les industries pétrochimiques, pharmaceutiques et alimentaires, certains processus tels que la découpe sous pression, sans oublier les applications militaires. Le développement du marché des capteurs de haute pression, avec l’apparition de nouveaux modèles pour les pressions supérieures à 1 GPa, traduit l’évolution du secteur et l’accroissement des besoins de mesure pour accompagner les demandes de performances toujours accrues.

Dans un premier paragraphe, la pression sous ses différentes formes ainsi que les fluides qui la transmettent sont introduits. L’article se limite volontairement à la pression statique, c’est-à-dire la pression stable ou quasiment stable dans le temps. En effet la pression dynamique et ses aspects très spécifiques font l’objet d’un autre ouvrage de la collection. Après un rappel de la notion de raccordement métrologique, les techniques instrumentales disponibles sont analysées.

Nous décrivons dans les paragraphes suivants les instruments de mesure et de détection de la pression, puis les instruments qui permettent de les raccorder aux étalons nationaux et internationaux, à savoir les manomètres numériques, les calibreurs de pression et les mesureurs générateurs. Sans reprendre les aspects déjà abordés dans d’autres articles de la collection, nous développons les instruments spécifiques des hautes pressions en nous attardant sur leur place dans la chaîne d’étalonnage et leurs limites d’utilisation. Une place particulière est faite aux jauges à manganine, instruments de mesure qui atteignent les limites du domaine de pression balayé. Pour chacune des familles d’instruments, nous donnons des éléments afin d’optimiser leur mise en œuvre en termes de performance métrologique. En particulier, nous introduisons les principales composantes à prendre en compte dans les bilans d’incertitude.

La balance de pression, qui constitue la référence tout au long de la chaîne d’étalonnage et possède beaucoup d’atouts dans le domaine des hautes pressions, fait l’objet du paragraphe 4. Les différents types de balance, leur place dans la chaîne sont décrits. Les techniques d’étalonnage et la mise en œuvre des balances sont abordées, après une description détaillée de leur fonctionnement. Le multiplicateur de pression, instrument dérivé de la balance, prend le relais pour les pressions les plus élevées.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-r2060


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ERARD (L.), REPOSEUR (P.) -   Traçabilité et raccordement aux étalons nationaux  -  AFNOR MTL-III-10-20 (2003).

  • (2) - BRIDGMAN (P.W.) -   *  -  . – Proc. Am. Acad. Arts Sci., 47 (1911).

  • (3) - ROSTOCKI (A.J.) et al -   On the improvement of the metrological properties of manganin sensors  -  Metrologia, 42 (2005).

  • (4) - PEGGS (G.) -   *  -  . – NPL Monograph. Dunod (1998).

  • (5) - LEGRAS (J.-C.) et al -   La référence nationale de pression du BNM dans le domaine de 5 à 200 MPa  -  Bull. d'Information du BNM no 48, 9-33 (Avril 1982).

  • (6) - RABAULT (T.), LEGRAS (J.-C.) -   Calculation of the pressure distortion coefficient and uncertainty budget of the BNM/LNE 200 MPa national standard  -  Metrologia, 42, no 6 : S246-S249 (2005).

  • ...

NORMES

  • Valeur de la pesanteur terrestre. - NF X 02-011 - 1974

  • Métrologie dans l’entreprise. - NF X 07-16 - 1993

  • Manomètres industriels – Manomètres métalliques indicateurs – Manomètres différentiels. - NF E15-034 - 2000

  • Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure. - NF ENV 13005 - 1999

  • Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais. - ISO/CEI 17025 - 2005

  • Estimation des incertitudes sur les mesures de pression. - RM Aéro 802-02 - 1997

  • Étalonnage et utilisation des balances manométriques – balances à application de masses. - RM Aéro 802-21 - 1991

  • Étalonnage et utilisation des manomètres électromécaniques. - ...

1 Réglementation

HAUT DE PAGE

1.1 (Liste non exhaustive)

Décret no 61-501 du 3 mai 1961 relatif aux unités de mesure et au contrôle des instruments de mesure (version consolidée au 17 octobre 2009).

Directive 97/23/CE du Parlement européen et du Conseil du 29 mai 1997 relative au rapprochement des législations des États membres concernant les équipements sous pression (JO L 181 du 9 juillet 1997).

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

HAUT DE PAGE

2.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)

Asco :

http://www.asco-instruments.fr

Autoclave Engineers :

http://www.autoclave-france.fr

Beamex :

http://www.beamex.com

Bourdon Haenni, groupe Baumer :

http://www.baumer.com

Calibration Online :

http://www.calibration-online.com

DH...

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