Calibrage des manomètres

Calibrage des manomètres

Calibrage du manomètre numérique

Figure 1 : Calibrage du manomètre numérique

Un manomètre est utilisé pour mesurer la pression dans un système. Une pression précise est essentielle pour diverses applications afin de garantir l'uniformité, la sécurité contre la surpression ou les fuites, et les exigences de l'application. Il est donc crucial de s'assurer qu'un manomètre mesure correctement la pression en le faisant étalonner correctement. Au fil du temps, des facteurs tels que les contraintes mécaniques, les vibrations, les conditions de fonctionnement extrêmes et les pics de pression peuvent entraîner des inexactitudes dans le manomètre. L'étalonnage du manomètre devient donc important pour le système afin d'éviter une situation dangereuse et des coûts excessifs.

En bref, pour étalonner un manomètre, une pression d'entrée connue et précise est fournie au manomètre et la lecture du manomètre est documentée et ajustée pour la précision. La différence entre les valeurs est l'erreur, et l'erreur doit être inférieure à la précision requise par la jauge.

Table des matières

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Comment calibrer un manomètre ?

L'étalonnage d'un manomètre se fait à l'aide d'outils tels qu'un testeur de poids mort, un calibrateur pneumatique standard ou tout autre calibrateur offrant une lecture précise. Cependant, les principes généraux et les étapes de l'étalonnage d'un manomètre entre outils sont très similaires. Nous donnons un aperçu de la manière d'étalonner un manomètre, quel que soit le dispositif d'étalonnage :

  1. Connectez le manomètre à votre dispositif d'étalonnage. Assurez-vous que la pression d'entrée est de 0 et que l'aiguille du manomètre est à 0. Si ce n'est pas le cas, ajustez le pointeur.
  2. Appliquez la pression maximale correspondant à l'échelle du manomètre.
  3. Purgez complètement la pression de manière à ce que l'aiguille revienne à la pression 0. Ajustez le pointeur s'il n'est pas à zéro.
  4. Répétez les étapes 2 et 3 jusqu'à ce que l'aiguille revienne systématiquement au point de pression 0.
  5. Si la linéarité du manomètre doit être ajustée, réglez la pression appliquée à 50 % de la lecture maximale de l'échelle. Réglez la linéarité de manière à ce que l'aiguille indique 50 % de la valeur maximale de l'échelle.
  6. Vérifiez régulièrement la jauge à 0, 50 % et à la lecture maximale de l'échelle pour garantir une lecture précise. Si nécessaire, répétez l'opération et ajustez la jauge jusqu'à ce que la lecture correcte soit systématiquement atteinte.
  7. Documentez et enregistrez l'étalonnage qui a été effectué et les lectures de la jauge. Un document d'étalonnage contient des informations sur l'étalonnage d'un instrument de mesure et est affiché avec l'instrument. Cela permet de maintenir la précision et la traçabilité.
Pompe manuelle pour l'étalonnage des manomètres. Cet appareil offre un moyen simple mais efficace de calibrer rapidement un manomètre.

Figure 2 : Pompe à main pour l'étalonnage du manomètre. Cet appareil offre un moyen simple mais efficace de calibrer rapidement un manomètre.

Facteurs à prendre en compte pour l'étalonnage des manomètres

L'étalonnage de la pression est effectué à l'aide d'un système de pression précis. La mesure de la pression sur un manomètre étalonné est documentée et comparée avec le manomètre à étalonner 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 admise pour le manomètre pour la lecture maximale de l'échelle. Pendant 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 admissible
0.1 0.1%
0.25 0.25%
0.6 0.6%
1 1%
1.6 1.6%
2.5 2.5%
4 4%

Moyens de pression

Un manomètre est utilisé pour identifier la pression des milieux liquides ou gazeux. Le même milieu utilisé dans le processus doit être utilisé dans le processus d'étalonnage. S'il n'est pas disponible, pour les jauges à basse pression, l'étalonnage avec de l'air/gaz convient, tandis que les liquides sont plus sûrs pour les hautes pressions.

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 sont exempts de toute contamination et ne perturbent pas l'opération.

Différence de hauteur

Pendant l'étalonnage, la différence de hauteur entre l'équipement d'étalonnage et le manomètre à étalonner peut provoquer une erreur en raison de la pression hydrostatique du milieu. Ce phénomène est surtout observé dans les milieux liquides. L'ampleur de l'erreur diffère en fonction de la densité du liquide ainsi que de la différence de hauteur. Il est donc souhaitable de placer la jauge et le calibrateur à la même hauteur. Si cela n'est pas possible, l'effet de la différence de hauteur doit être pris en compte lors du calibrage.

Les dispositifs électroniques d'étalonnage de la pression sont généralement utilisés dans des laboratoires spécialisés dans l'étalonnage des équipements sous pression.

Figure 3 : Les dispositifs électroniques d'étalonnage de la pression sont généralement utilisés dans des laboratoires spécialisés dans l'étalonnage des équipements sous pression.

Test de fuite

Un test d'étanchéité est crucial avant l'étalonnage car toute fuite dans le système de tuyauterie peut provoquer des erreurs lors de l'étalonnage. Le test d'étanchéité peut être effectué à l'aide d'un simple test d'étanchéité en mettant le système sous pression, en le laissant se stabiliser et en surveillant la pression. Toute baisse de pression peut indiquer une fuite. Il est nécessaire de s'assurer que la chute de pression est nulle pendant l'étalonnage.

Effet adiabatique

Pour les manomètres, l'effet adiabatique est le changement de température du milieu à l'intérieur du système. Par exemple, dans un système fermé avec des milieux gazeux, le changement de température du gaz peut avoir un effet sur le volume qui, à son tour, peut influencer la pression dans le système. Dans les situations où la pression augmente rapidement, la température augmente également, ce qui a pour effet de dilater le volume du gaz et d'augmenter la pression. Lorsque la température du gaz commence à baisser, le volume diminue, ce qui entraîne une baisse de la pression. Cette baisse peut sembler être une fuite mais il s'agit simplement de l'effet adiabatique dans le système. Il est donc nécessaire de comprendre l'effet adiabatique dans le système de pression avant de calibrer le manomètre.

Position de montage

La nature mécanique de la jauge de pression signifie que la position de la jauge 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 être fortement référencé pour assurer un montage précis.

Pressurisation ou exercice de la jauge

Dans les manomètres mécaniques, une certaine friction peut être exercée en raison du mouvement. La jauge doit donc être exercée ou pressurisée avant l'étalonnage. Une façon de le faire est de fournir la pression nominale et de la maintenir pendant une minute, avant de relâcher la pression. Il est recommandé de répéter ce processus 2 ou 3 fois avant de commencer le processus d'étalonnage.

Lisibilité

Le manomètre peut être difficile à lire entre ses graduations majeures et mineures. Pour assurer une lecture précise, la pression d'entrée peut être ajustée pour se poser exactement sur la marque d'indication pendant l'étalonnage afin d'éviter de lire la pression entre les marques d'indication, ce qui peut prendre du temps.

Hystérésis

Les propriétés mécaniques de la jauge signifient également que la jauge de pression peut être soumise à une hystérésis. L'hystérésis fait référence au fait que le manomètre indique la même lecture lorsque la pression augmente jusqu'au point de consigne ou lorsqu'elle diminue jusqu'au point de consigne. Par conséquent, l'étalonnage doit être effectué pour une pression croissante et décroissante afin de s'assurer que la mesure de la pression est indiquée dans la bonne direction. Chaque valeur de pression peut être enregistrée en augmentant progressivement la pression puis en la relâchant jusqu'au minimum.

Répétabilité

L'une des qualités d'un manomètre précis est sa répétabilité, ou sa capacité à produire la même lecture pour la même entrée. Si la jauge fournit des résultats différents à chaque fois, elle doit être calibrée. Il est recommandé de pressuriser la jauge pendant 3 cycles avant l'étalonnage.

Conditions environnementales

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 se répercuter 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

Pendant l'étalonnage, il est important de noter que l'équipement d'étalonnage utilisé possède une certification d'étalonnage valide. Cela signifie que l'étalonnage est documenté et traçable conformément aux normes.

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 d'être conscient de 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 connaître l'incertitude liée, bien que toutes les incertitudes liées ne soient pas couvertes. Par conséquent, il est 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 régulièrement étalonnés. 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 une fois par an. Mais il est également nécessaire de vérifier la recommandation du fabricant concernant la période d'étalonnage. Les manomètres utilisés dans des conditions de fonctionnement difficiles peuvent nécessiter un étalonnage plus fréquent.

Calibrage en interne ou en externe

Pour un étalonnage efficace des manomètres, il est possible de le faire en interne ou de le sous-traiter. La réponse peut se résumer aux 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 constamment répondre à toutes les normes nationales et internationales strictes pour pouvoir certifier le processus d'étalonnage, ce qui peut être difficile pour les petites installations internes. Ces normes comprennent :

  • ISO/IEC 17025 Cette norme permet aux laboratoires de démontrer qu'ils fonctionnent de manière compétente et qu'ils produisent des résultats valides, favorisant ainsi la confiance dans leur travail au niveau local et international.
  • ASME B40 - 2013: Cette norme de l'American Association of Mechanical Engineers comprend diverses normes pour les manomètres, les éléments, les joints à diaphragme, les 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 les procédures de test et d'étalonnage et les recommandations générales.

Lisez nos articles techniques pour en savoir plus sur l'entretien des manomètres et les critères de sélection.

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