Calibrage des manomètres
Figure 1 : Étalonnage des manomètres numériques
L'étalonnage des manomètres consiste à vérifier la précision d'un manomètre par rapport à une norme connue. Cela se fait en comparant la sortie de la jauge à une jauge de référence ou en appliquant une pression connue à la jauge et en mesurant sa sortie. L'étalonnage peut être effectué sur différents types de manomètres, y compris les manomètres analogiques et numériques. Il s'agit d'une étape importante pour s'assurer que le manomètre fournit des relevés précis et fiables. Le processus d'étalonnage d'un manomètre consiste généralement à ajuster le manomètre de manière à ce qu'il soit conforme aux normes et réglementations industrielles.
Table des matières
- Comment calibrer un manomètre
- Facteurs à prendre en compte pour l'étalonnage des manomètres
- Étalonnage interne ou externalisé
- FAQ
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Comment calibrer un manomètre
L'étalonnage d'un manomètre s'effectue à l'aide d'un équipement d'étalonnage de la pression tel qu'un testeur de poids mort, un calibrateur pneumatique standard ou tout autre calibrateur de manomètre offrant une lecture précise. Quel que soit l'outil, les principes généraux et les étapes de l'étalonnage d'un manomètre sont très similaires, qu'il s'agisse d'un étalonnage mécanique ou numérique. Les étapes suivantes décrivent l'utilisation d'un calibrateur à pompe manuelle, comme le montre la figure 2.
- Connecter le calibrateur de pompe manuelle au manomètre à étalonner à l'aide de l'adaptateur ou du raccord approprié.
- Régler la pression souhaitée sur le calibrateur de la pompe à main.
- Pomper lentement le calibrateur à pompe manuelle jusqu'à ce que la pression désirée soit atteinte.
- Observer le manomètre et s'assurer qu'il indique la même pression que le calibrateur de la pompe à main.
- Si le manomètre n'indique pas la pression correcte, réglez-le conformément aux instructions du fabricant.
- Répétez le processus à plusieurs points de pression pour vous assurer que le manomètre est précis sur toute sa plage.
- Enregistrez les résultats de l'étalonnage et procédez aux ajustements nécessaires.
- Une fois l'étalonnage terminé, débranchez le calibrateur de pompe manuelle et rangez-le correctement.
Figure 2 : Pompe à main pour l'étalonnage du manomètre. Ce dispositif offre un moyen simple mais efficace d'étalonner rapidement un manomètre.
Facteurs à prendre en compte pour l'étalonnage des manomètres
L'étalonnage de la pression se fait à l'aide d'un système de pression précis. La mesure de la pression sur des manomètres étalonnés est documentée et comparée à la mesure non étalonnée pour identifier la marge d'erreur. Cependant, de nombreux facteurs peuvent affecter le processus d'étalonnage et doivent être pris en compte :
Classe de précision
La classe de précision est la marge d'erreur maximale admissible pour le manomètre pour la lecture maximale de l'échelle. Lors de l'étalonnage, la classe de précision aidera les opérateurs à connaître la marge d'erreur acceptable. Le tableau suivant permet d'identifier la marge d'erreur admissible en fonction de la classe de précision du manomètre.
| Classe de précision | Marge d'erreur autorisée |
| 0.1 | 0.1% |
| 0.25 | 0.25% |
| 0.6 | 0.6% |
| 1 | 1.0% |
| 1.6 | 1.6% |
| 2.5 | 2.5% |
| 4 | 4.0% |
Milieux sous pression
Lors de l'étalonnage d'un manomètre, l'idéal est d'utiliser le même produit que celui qui se trouve dans le système auquel le manomètre est relié. Si ce n'est pas possible, pour les jauges à basse pression, l'étalonnage avec de l'air ou du gaz convient, tandis que les liquides sont plus sûrs pour les jauges à haute pression.
Contamination
Les contaminations telles que la saleté, l'humidité ou la graisse peuvent endommager le manomètre ainsi que le dispositif d'étalonnage. Il est donc nécessaire de s'assurer que les supports et les équipements ne sont pas contaminés et ne perturbent pas l'opération.
Différence de hauteur
Lors de l'étalonnage, la différence de hauteur entre l'équipement d'étalonnage du manomètre et le manomètre peut entraîner une erreur en raison de la pression hydrostatique du milieu. Ce phénomène est surtout observé dans les milieux liquides et non dans les milieux gazeux. L'ampleur de l'erreur varie en fonction de la densité du liquide et de la différence de hauteur. S'il n'est pas possible de placer l'équipement d'étalonnage et la jauge à la même hauteur, l'effet de la différence de hauteur doit être pris en compte lors de l'étalonnage. Une différence de hauteur de 2,5 cm (1 in) représente une imprécision d'environ 0,02 bar (0,3 psi) dans la lecture de la pression.
Figure 3 : Les dispositifs électroniques d'étalonnage de la pression sont généralement utilisés dans des laboratoires spécialisés dans l'étalonnage d'équipements sous pression.
Test d'étanchéité
Un test d'étanchéité est essentiel avant l'étalonnage, car toute fuite dans le système de tuyauterie peut entraîner des erreurs lors de l'étalonnage. Le test d'étanchéité peut être effectué en mettant le système sous pression, en laissant le manomètre se stabiliser et en contrôlant la pression. Toute baisse de pression peut indiquer une fuite. Il est nécessaire de s'assurer que la perte de pression est nulle pendant l'étalonnage.
Effet adiabatique
L'effet adiabatique peut affecter la précision de l'étalonnage des manomètres lorsque la pression varie rapidement. Lorsque la pression varie rapidement, la température du fluide à l'intérieur de la jauge change et cela affecte la densité du fluide, qui à son tour affecte la pression. Cela peut entraîner des erreurs dans la lecture de la jauge, ce qui peut conduire à des résultats d'étalonnage inexacts.
Pour minimiser les effets de l'effet adiabatique lors de l'étalonnage, il est recommandé d'utiliser un manomètre ayant une réponse à haute fréquence. Ces jauges ont un temps de réponse plus rapide et peuvent mesurer avec précision les variations de pression qui se produisent rapidement.
Position de montage
La nature mécanique du manomètre signifie que la position du manomètre peut affecter la lecture de la pression dans le système. Il est donc recommandé d'étalonner la jauge dans la même position que celle dans laquelle elle est utilisée dans le processus réel de mesure de la pression. Le guide du fabricant doit également faire l'objet d'une référence importante pour garantir un montage précis.
Pressurisation ou exercice de la jauge
Les mouvements des manomètres mécaniques provoquent des frottements. L'exercice ou la mise sous pression avant l'étalonnage peut réduire la friction. Pour ce faire, il faut fournir la pression nominale, la maintenir pendant une minute, puis la relâcher. Répétez cette opération deux ou trois fois.
Lisibilité
Pendant l'étalonnage, réglez la pression d'entrée de manière à ce que l'aiguille de l'indicateur se pose toujours sur un repère majeur de l'échelle au lieu de se trouver entre les deux. Cela rend le processus d'étalonnage plus pratique.
Hystérésis
L'hystérésis dans l'étalonnage des manomètres fait référence à la différence entre les relevés de pression lorsqu'un manomètre est soumis à une pression croissante et décroissante. En d'autres termes, il s'agit de la différence entre la lecture de la pression lorsqu'un manomètre est étalonné tout en augmentant la pression et la lecture lorsqu'il est étalonné tout en diminuant la pression. Cette différence peut être due à divers facteurs tels que l'usure mécanique, les changements de température et la conception des jauges. Il est important de tenir compte de l'hystérésis lors de l'étalonnage des manomètres afin de garantir la précision des mesures.
Répétabilité
L'une des qualités d'un manomètre précis est sa répétabilité, c'est-à-dire sa capacité à produire la même lecture pour la même entrée. Si la jauge donne des résultats différents à chaque fois, elle doit être étalonnée. Il est recommandé de pressuriser la jauge pendant 3 cycles avant l'étalonnage.
État de l'environnement
La lecture de la jauge peut varier en fonction des différentes températures auxquelles le processus peut être exposé. Le manomètre est généralement étalonné à la température ambiante normale ; le changement de température peut donc avoir une incidence sur la précision de la lecture de la pression. Il est donc recommandé d'enregistrer la température et l'humidité lors de l'étalonnage.
Traçabilité métrologique
La traçabilité métrologique est importante pour l'étalonnage des manomètres, car elle garantit que les mesures de pression produites par le manomètre sont exactes et conformes au système international d'unités (SI). Pour obtenir la traçabilité métrologique de l'étalonnage d'un manomètre, celui-ci doit être étalonné par rapport à un étalon lui-même traçable au SI. Cela se fait généralement en comparant la jauge à un étalon connu, tel qu'un testeur de poids mort ou un étalon de pression primaire.
Incertitude d'étalonnage
L'incertitude de l'étalonnage peut indiquer la différence possible dans la valeur étalonnée. Cette incertitude peut provenir des conditions environnementales, des dispositifs de référence ou des opérateurs qui effectuent la lecture. Il est important de connaître l'incertitude de l'étalonnage et de pouvoir distinguer l'erreur de l'incertitude. Les calculateurs TUR (Test Uncertainty Ratio) ou TAR (Test Accuracy Ratio) sont l'un des moyens de prendre conscience de l'incertitude associée, bien que toutes les incertitudes associées ne soient pas couvertes. Il est donc recommandé de calculer l'incertitude totale de l'étalonnage pour déterminer la qualité de l'étalonnage.
Intervalles d'étalonnage
Pour garantir la précision de la lecture, les manomètres doivent être étalonnés régulièrement. Cependant, les besoins d'étalonnage peuvent varier en fonction de l'utilisation et de la conception de la jauge. Bien qu'il n'y ait pas de réponse fixe, une recommandation courante est de le faire une fois par an. Mais il est également nécessaire de vérifier les recommandations du fabricant concernant la période d'étalonnage. Les manomètres utilisés dans des conditions de fonctionnement difficiles peuvent nécessiter un étalonnage plus fréquent.
Étalonnage interne ou externalisé
Pour un étalonnage efficace des manomètres, il peut être réalisé en interne ou externalisé. Le meilleur choix peut dépendre des ressources qu'une entreprise est prête à investir.
L'étalonnage en interne exige que l'entreprise investisse dans l'équipement d'étalonnage, les techniciens, la formation et la création d'un environnement contrôlé. Cependant, même avec ces dispositions, il est difficile d'obtenir la preuve de l'exactitude de l'étalonnage. En effet, les jauges et les équipements d'étalonnage doivent répondre en permanence à toutes les normes nationales et internationales strictes afin de pouvoir certifier le processus d'étalonnage, ce qui peut s'avérer difficile pour les petites installations internes. Ces normes sont notamment les suivantes
- ISO/IEC 17025: Cette norme permet aux laboratoires de démontrer qu'ils travaillent de manière compétente et qu'ils produisent des résultats valables, ce qui renforce la confiance dans leur travail au niveau local et international.
- ASME B40 - 2013: Cette norme de l'American Association of Mechanical Engineers comprend plusieurs normes relatives aux manomètres, aux éléments, aux joints à membrane, aux manomètres numériques, etc. Le manuel fournit des informations sur la terminologie et les définitions, les dimensions, la sécurité, la construction et les questions d'installation, ainsi que sur les procédures d'essai et d'étalonnage et les recommandations générales.
Lisez nos articles techniques pour en savoir plus sur l'entretien des manomètres, les critères de sélection et fonctionnement des manomètres.
FAQ
Faut-il étalonner les manomètres ?
Oui, ils doivent être calibrés pour garantir la sécurité et l'efficacité du processus.
Quelle est la fréquence d'étalonnage d'un manomètre ?
Étalonner un manomètre au moins une fois par an.
