Comprendre la zone morte d'un pressostat
Figure 1 : Pressostats
Il est important de comprendre comment la zone morte d'un pressostat affecte le fonctionnement de ce dernier pour choisir le bon type de pressostat. La zone morte empêche le pressostat de changer continuellement de position, ce qui peut endommager l'équipement qu'il contrôle. Le choix d'une bande morte correcte est donc aussi un choix économique. Selon le type de pressostat, la zone morte peut être fixe ou réglable à l'intérieur d'une plage, comme dans le cas des pressostats mécaniques, ou sur toute la plage des valeurs de pression mesurées, comme dans le cas des pressostats électroniques.
Table des matières
- Bande morte d'un pressostat
- Principe de fonctionnement de la bande morte
- Caractéristiques
- Détermination de la zone morte d'un pressostat
- Critères de sélection
Bande morte d'un pressostat
Le terme "zone morte" utilisé dans les pressostats est la différence de pression entre le point de consigne (la pression à laquelle le pressostat s'active) et le point de réinitialisation (la pression à laquelle le pressostat se désactive). Il est parfois utilisé de manière interchangeable avec les termes "différentiel" ou "hystérésis" d'un pressostat. L'objectif principal d'une bande morte dans les pressostats est d'éviter le broutage du commutateur en introduisant un seuil pour la fermeture et l'ouverture de la connexion électrique. Par conséquent, pour qu'un pressostat fonctionne correctement, il doit avoir une zone morte.
Principe de fonctionnement de la bande morte
Figure 2 : L'effet des variations de pression sur l'état des interrupteurs. Point de consigne (A), point de réinitialisation (B), zone morte (C), pression (D), interrupteur marche/arrêt (E)
Le principe de la bande morte d'un pressostat est assez simple. Comme le montre la figure 1, les variations des valeurs de pression ne modifient pas l'état du commutateur tant que le point de consigne n'est pas atteint. L'interrupteur reste en position ON jusqu'à ce que la pression descende en dessous du point de réinitialisation.
Par exemple : Imaginez un récipient fluide qui fournit son contenu à un flux de processus. Le système exige que la pompe s'arrête lorsque la pression est supérieure au point de consigne. Lorsque la pression redescend en dessous du point de réinitialisation, elle repart jusqu'à ce qu'elle dépasse à nouveau le point de consigne.
Sans zone morte, l'interrupteur démarre et arrête la pompe en continu lorsque la pression mesurée est supérieure ou inférieure au point de consigne. Il s'agit d'une condition indésirable qui pourrait endommager la pompe. Le réglage d'une zone morte (ou point de réinitialisation) permet de créer un différentiel entre le moment où la pompe est arrêtée et le moment où elle est démarrée. Cette solution simple permet d'éviter le démarrage et l'arrêt continus de la pompe, ce qui prolonge sa durée de vie.
Une autre illustration est la tentative d'empêcher le côté aspiration d'un compresseur de fonctionner en dessous des conditions atmosphériques pour des raisons de sécurité. Le point de consigne est de 1 bar (14,5 psi) et le point de réinitialisation est de 1,5 bar (21,7 psi). La zone morte est donc de 0,5 bar (7,2 psi). Dans cette configuration, le compresseur s'arrête de fonctionner lorsque la pression à l'aspiration tombe en dessous de 1 bar (14,5 psi) et ne se met en marche que lorsque la pression dépasse 1,5 bar (21,7 psi).
Caractéristiques
Il existe deux types principaux de pressostats : Le pressostat mécanique (parfois appelé pressostat électromécanique) et le pressostat électronique (souvent appelé pressostat à semi-conducteurs).
Pressostat mécanique
Le pressostat mécanique est activé par différents principes de détection de la pression, tels que le diaphragme métallique soudé, les tubes de Bourdon, le diaphragme élastomère sur piston, le piston direct, etc. La robustesse du principe de détection de la pression détermine la plage de fonctionnement et les valeurs possibles de la zone morte du pressostat. Les pressostats à piston direct ont des marges mortes importantes, tandis que les pressostats à membrane et à tube de Bourdon ont des marges mortes limitées. Les marges mortes des pressostats mécaniques sont réglées par des boutons fixés au pressostat, mais elles sont souvent fixées par le fabricant ou réglées linéairement en fonction du point de consigne.
Pressostat électronique
Le pressostat électronique est activé par un élément de détection de pression similaire aux transmetteurs de pression. Ils sont assez rigides et ont la possibilité d'envoyer des signaux analogiques à un contrôleur. La zone morte d'un pressostat électronique couvre toute la plage de fonctionnement du pressostat et peut être réglée au moyen d'affichages numériques sur le pressostat ou sur un contrôleur.
Sélection de la zone morte
Les applications avec logique de commande nécessitent généralement des marges mortes plus larges que les pressostats utilisés pour déclencher une alarme ou prévenir une condition de fonctionnement dangereuse. Une bande morte plus large peut être utile pour contrôler une pompe, tandis qu'une bande morte étroite sera suffisante pour empêcher un compresseur de fonctionner en dessous des conditions atmosphériques.
Détermination de la zone morte d'un pressostat
Il est important de rappeler que la zone morte est parfois appelée différentiel ou hystérésis d'un pressostat. Pour la plupart des pressostats mécaniques, la valeur de la zone morte est spécifiée en pourcentage, généralement de 10 à 30 %. Cette plage de pourcentage implique que la différence entre le point de consigne et le point de réinitialisation peut être inférieure de 10 à 30 % au point de consigne. En d'autres termes, si un point de consigne est de 10, le point de réinitialisation peut se situer entre 7 et 9. Le manuel du pressostat indique si la zone morte est réglable et donne des instructions sur la manière de la régler.
Critères de sélection
- Application : Faut-il une bande morte étroite ou une bande morte large ? À des fins de contrôle, une bande morte plus large est généralement suffisante, tandis qu'à des fins de sécurité, une bande morte étroite est généralement nécessaire.
- Ajustement du champ : S'agit-il d'une zone morte fixe définie par le fabricant, réglable sur le terrain ou par l'intermédiaire d'un contrôleur ?
- Large bande morte réglable : La zone morte est-elle adaptée à votre application ?
- Réglages indépendants pour le point de consigne et le point de réinitialisation : Le point de consigne et le point de réinitialisation peuvent-ils être réglés indépendamment l'un de l'autre ou dépendent-ils linéairement l'un de l'autre ?
- Zone morte minimale et maximale : Existe-t-il une zone morte minimale au-delà ou en deçà de laquelle la commande du pressostat n'est plus cohérente ?
