
Le capteur de pression différentielle ou capteur deltaP est un dispositif qui mesure la différence de pression entre deux points dans un système. Ce type de capteur de pression industriel peut mesurer une pression différentielle très faible avec une grande précision. Élément clé en mécanique des fluides, la sonde de pression différentielle permet de réguler et contrôler les procédés industriels. Elle sert également à mesurer des niveaux de cuve, ou à surveiller le débit de fluides liquides ou gazeux.
Elle détecte aussi les fuites de gaz ou de liquide, identifie l’encrassement des filtres, et contribue à la surveillance de la performance des moteurs, pompes et systèmes hydrauliques.
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Les modèles de capteur de pression différentielle de haute précision FKC du constructeur de capteur de pression Fuji Electric mesurent la pression différentielle et transmettent un signal électrique sous la forme d’une sortie analogique 4-20 mA.
Concus et fabriqué en France, ces transmetteurs différentiels intègrent une puce capacitive en silicium brevetée, fiable et résistante, associée à un traitement numérique avancé du signal. Cette combinaison garantit des performances exceptionnelles en termes de précision et de stabilité.
Les fonctionnalités telles que le traitement numérique du signal et les options de montage flexibles renforcent l’efficacité globale du système de mesure.
Ce type de capteur de pression industriel est particulièrement adapté aux applications nécessitant une très grande précision, y compris pour des pressions différentielles très faibles.
CONCEPTION ROBUSTE
BASSE PRESSION DIFFÉRENTIELLE
TEMPÉRATURES EXTRÊMES
Capteur de pression différentielle avec séparateurs
Capteur de niveau différentielle à membrane
Capteur de pression différentielle pour la mesure de niveau ou de densité avec séparateur PFA
La pression différentielle est un concept fondamental dans le contrôle des procédés industriels.
Elle désigne la différence de pression entre deux points au sein d’un système.
Cette mesure est essentielle pour de nombreuses applications, notamment la mesure de débit, la mesure de niveau et la surveillance des filtres.
Les transmetteurs de pression différentielle sont des instruments de mesure spécialisés, conçus pour mesurer avec précision cette différence et fournir un signal fiable, indispensable à l’automatisation et au pilotage des procédés. Grâce au suivi de la pression différentielle, les industries peuvent optimiser les performances de leurs équipements de production, garantir un fonctionnement efficace et maintenir la sécurité et la fiabilité de leurs installations.
Qu’il s’agisse de contrôler l’écoulement des fluides, de surveiller l’état des filtres ou de réguler les niveaux dans les cuves, la mesure de pression différentielle constitue un levier clé pour atteindre des niveaux élevés de performance et d’efficacité dans de nombreux secteurs industriels.
La pression différentielle (dp) est la différence de pression entre deux points.
La cellule de pression différentielle compare deux pressions mesurées entre deux points :
De cette façon, la sonde de pression différentielle convertit la différence de pression (HP-BP) en un signal analogique 4-20mA.
Les transmetteurs de pression différentielle se déclinent en plusieurs types, chacun étant conçu pour répondre à des besoins de mesure spécifiques et à des environnements d’exploitation variés.
Les transmetteurs à montage traditionnel sont couramment utilisés pour les applications générales. En revanche, les transmetteurs à montage avec séparateur à membrane déportée conviennent parfaitement aux procédés impliquant des fluides agressifs ou contaminés, car le système de membrane isole le capteur du contact direct avec le fluide process.
Les transmetteurs de pression différentielle numériques offrent une précision accrue ainsi que des fonctionnalités avancées, ce qui les rend particulièrement adaptés aux applications nécessitant un contrôle précis et une intégration des données dans les systèmes d’automatisation.
Le choix du transmetteur dépend de plusieurs facteurs : nature du fluide, plage de mesure souhaitée, conditions environnementales, contraintes d’installation ou exigences de maintenance.
Les transmetteurs différentiels avec afficheur électronique constituent une solution simple et efficace pour la lecture visuelle directe d’une différence de pression sur un cadran unique. Ils sont largement utilisés dans les systèmes nécessitant un contrôle local rapide et fiable.
Choisir le type approprié de transmetteur différentiel garantit une mesure précise et des performances fiables dans un large éventail d’applications industrielles.
La sonde de pression différentielle comprend deux ports de mesure de pression : un port pour la basse pression (BP ou LP) et un port pour la haute pression (HP).
Chacun de ses ports est relié à une membrane métallique en acier inoxydable ou en un autre matériau.
Lorsque la pression différentielle du procédé industriel s’applique à travers chacun de ces ports, elle vient déformer les deux membranes.
Le capteur de pression capacitif mesure la différence de pression par la déformation de deux membranes métalliques.
Les diaphragmes métalliques vont transmettre la pression différentielle mesurée par l’intermédiaire d’un fluide de transmission interne (huile) vers la puce électronique micro-capacitive.
La pression différentielle exercée de part et d’autre de cet élément va compresser et déformer cette puce électronique.
La déformation mesurée est proportionnelle à la pression différentielle à mesurer.
Un traitement numérique du signal est alors réalisé par l’unité électronique afin de convertir la déformation en un signal analogique 4-20 mA et numérique HART.
Un transmetteur de pression différentielle peut afficher des valeurs positives ou négatives selon le sens de la pression mesurée. Lorsque la pression du côté bas (low side) devient supérieure à celle du côté haut (high side), le transmetteur indique une valeur négative, ce qui permet d’identifier clairement le sens de la différence de pression dans le système.
La mesure de débit est l’une des applications les plus répandues des transmetteurs de pression différentielle dans l’industrie.
Le principe consiste à créer une perte de charge à travers un élément primaire ou organe déprimogène — tel qu’une plaque à orifice, un tube de Venturi ou un tube de Pitot — installé dans la conduite. Lorsque le fluide s’écoule à travers cette restriction, le transmetteur mesure la différence de pression entre l’amont et l’aval de l’élément primaire.
Cette différence de pression est directement proportionnelle au débit, ce qui permet une surveillance et un contrôle précis des flux de process.
Les tubes de Pitot sont particulièrement adaptés à la mesure du débit à un point localisé dans la conduite, ce qui les rend utiles pour des applications nécessitant une analyse ponctuelle de la vitesse du fluide.
L’utilisation des transmetteurs de pression différentielle pour la mesure de débit constitue une méthode fiable et éprouvée, qui contribue à l’optimisation des procédés, au contrôle qualité, et au fonctionnement efficace des systèmes de production.
Les transmetteurs de pression différentielle sont également largement utilisés pour la mesure de niveau dans les cuves et réservoirs.
Dans ce type d’application, le transmetteur détecte la différence de pression entre le bas et le haut de la cuve, une valeur directement corrélée au niveau de liquide à l’intérieur. Cette méthode convient aussi bien aux réservoirs ouverts qu’aux cuves fermées, offrant une solution flexible et adaptée à de nombreux besoins de process.
L’utilisation de séparateurs à membrane est particulièrement recommandée pour les liquides corrosifs, visqueux ou chargés, car ils protègent le transmetteur tout en garantissant une précision de mesure durable.
En intégrant les transmetteurs de pression différentielle à d’autres instruments de process — tels que des capteurs ou des débitmètres — les opérateurs obtiennent une vision globale et cohérente de leur installation, améliorant ainsi le pilotage des procédés et la protection des équipements, même dans les environnements les plus exigeants.
Les différents types de capteurs de pression différentielle sont utilisés dans de nombreuses applications industrielles. Ceci inclut la mesure de débit, la mesure de niveau, ainsi que la mesure d’encrassement de filtre et la mesure de densité. Les mesures d’interface font également partie de leurs applications.
Ces sondes de pression différentielle sont largement utilisées dans plusieurs domaines. Parmi eux figurent l’énergie thermique, l’industrie chimique, ainsi que l’industrie pétrolière et gazière.
En fonction de l’utilisation, le signal de sortie 4-20 mA peut être programmé soit en sortie linéaire (signal de sortie proportionnelle à la pression différentielle) ou en sortie racine carrée (signal de sortie proportionnelle au débit volumique).
La fonction de sortie en racine carrée d’un transmetteur de pression différentielle permet de mesurer la vitesse d’écoulement d’un fluide. Cette méthode est couramment utilisée dans les systèmes de mesure de débit par pression différentielle pour déterminer les débits dans les installations industrielles.
Ce principe repose sur la relation entre la vitesse du fluide et la pression différentielle générée par l’écoulement du fluide (loi de Bernoulli),
Cette relation pour la mesure de débit par capteur de pression différentielle est exprimée par l’équation suivante :
V = sqrt((P1 – P2) / (1/2 * rho))
P1 = Pression du côté haute pression -HP) mesurée en amont du débit du fluide
P2 = Pression du côté basse pression (LP) mesurée en aval du débit du fluide
rho = Masse volumique du fluide
V = Vitesse du fluide
Une large gamme de plage de mesure et de références de capteurs de pression différentielle sont disponibles. La sélection des plages de mesures va de 0 à 1 mbar pour les plus basses échelles à 0 à 30 bar pour les plus grandes échelles.
Ces gammes de pression différentielle permettent de répondre aux exigences d’un grand nombre d’applications industrielles pour assurer une surveillance efficace des fluides (liquides, gaz, vapeur) de vos process industriels.
La large gamme de transmetteurs de pression différentielle disponibles reflète la diversité des besoins du marché.
Les capteurs de pression différentielle présentent de nombreux avantages pour les process industriels.
La mesure de la différence de pression entre deux points d’un système est simplifiée par l’utilisation d’un transmetteur de pression différentielle. Cet instrument de mesure est conçu pour mesurer avec précision la pression différentielle et fournir un signal de pression numérique correspondant. Avec un transmetteur de pression différentielle, vous pouvez mesurer avec précision la différence de pression sans avoir à faire de calculs manuels.
Une autre manière de mesurer la pression différentielle est d’utiliser deux transmetteurs de pression relative. Vous devez alors mesurer la pression séparément et calculer manuellement la différence de pression. Ce processus peut être laborieux et source d’erreurs.
En outre, si vous utilisez deux capteurs de pression relative, il est essentiel de s’assurer que chaque transmetteur est étalonné avec précision pour des mesures de pression précises. En effet, si l’un des capteurs de pression est décalé, la mesure de la pression différentielle peut être erronée.
Grâce à l’utilisation d’un capteur de pression différentielle, vous vous affranchissez de ces problèmes et de ces risques d’erreurs de mesure. Vous utilisez un seul type d’appareil, spécifiquement conçu pour cette application de mesure de la pression différentielle. Vous obtenez une mesure précise et fiable sur laquelle vous pouvez compter. L’étape de mise en service de ces capteurs de pression différentielle est simplifiée par nos guides pour aider l’utilisateur.
L’unité de mesure de la pression différentielle est le pascal (Pa).
Il existe également d’autres unités de pression différentielle qui sont couramment utilisées, notamment le bar, le millibar, le mmCE.