Guide du manomètre à vide

Un manomètre à vide mesure la pression de vide, qui est inférieure à la pression atmosphérique. Il est utilisé dans de nombreuses applications industrielles, de recherche en laboratoire et automobiles. Ces manomètres sont essentiels pour les processus nécessitant un contrôle précis de la pression, comme la fabrication de semi-conducteurs ou le traitement chimique. Cet article couvre le fonctionnement des manomètres à vide, leurs applications typiques et comment en choisir un pour une application donnée.

Table des matières

• Qu'est-ce que la pression de vide ?
• Comment fonctionne un manomètre à vide ?
• Comment choisir un manomètre à vide
• Comment lire un manomètre à vide
• Quelles sont les applications typiques des manomètres à vide ?
• Précision des manomètres à vide
• Comment étalonner un manomètre à vide
• FAQ

Qu'est-ce que la pression de vide ?

La pression de vide (Figure 2 étiquetée C) mesure la pression d'un gaz dans un espace où la pression est inférieure à la pression atmosphérique. Elle est exprimée comme une pression manométrique négative, souvent en millimètres de mercure (mmHg) ou en Pascals (Pa). Les autres pressions affichées dans la Figure 2 sont :

• Pression absolue (A) : La pression mesurée par rapport à un vide parfait.
• Pression manométrique (B) : La pression mesurée par rapport à la pression atmosphérique.
• Pression atmosphérique (D) : La pression exercée par le poids de l'atmosphère sur un point donné.
• Pression absolue zéro (E) : La pression absolue zéro est un vide théoriquement parfait.

Lisez notre article sur les types de pression pour plus d'informations sur les types de pression et les manomètres utilisés pour les mesurer.

Comment fonctionne un manomètre à vide ?

La liste suivante explique les différents composants d'un manomètre à vide et comment ils fonctionnent ensemble pour fournir des lectures de pression précises.

1. Un manomètre à vide utilise un capteur pour mesurer la différence de pression entre l'appareil et l'atmosphère environnante.
2. Le capteur, généralement un tube de Bourdon ou un diaphragme, change de position ou de forme en réponse aux changements de pression.
3. Une liaison mécanique relie le capteur à une aiguille sur un cadran, permettant à l'utilisateur de lire rapidement la mesure de pression.
4. Le manomètre peut également avoir des composants électroniques qui convertissent le mouvement mécanique du capteur en un signal électrique. Le signal peut afficher la lecture de pression du manomètre à vide sur un affichage numérique ou envoyer les données à un système de surveillance à distance.

Comment choisir un manomètre à vide

Il n'existe pas un seul manomètre à vide adapté à toutes les applications de mesure du vide. Par conséquent, il est nécessaire de prendre en compte les éléments suivants pour déterminer quel manomètre à vide choisir pour une application donnée :

1. Plage de mesure : Sélectionnez un manomètre qui couvre les niveaux de pression attendus dans l'application. Assurez-vous que la plage n'est ni trop large, ce qui peut réduire la précision, ni trop étroite, ce qui peut entraîner une surpression et des dommages potentiels.
2. Division d'échelle : La division d'échelle indique la plus petite différence de pression qui peut être lue sur le manomètre. Choisissez des divisions d'échelle plus fines pour les applications nécessitant une haute précision.
3. Classe de précision (EN 837-1) : La classe de précision indique l'écart admissible entre la pression réelle et la pression indiquée, exprimé en pourcentage de la plage totale. Sélectionnez un manomètre avec un taux plus bas (précision plus élevée) pour les applications critiques nécessitant une haute précision (discuté plus loin).
4. Taille de raccordement : La taille de raccordement doit correspondre au système avec lequel il sera intégré. Les tailles de raccordement 1/8, 1/4 et 1/2 pouces sont généralement disponibles pour les manomètres à vide.
5. Matériau du raccord de process : Le matériau du port de raccordement est en contact direct avec le milieu ; il doit donc être compatible avec le milieu pour éviter la corrosion et la dégradation. Utilisez notre tableau de compatibilité chimique pour vous guider. Les matériaux courants sont le laiton et l'alliage de cuivre.
6. Sec vs. amorti par liquide : Choisissez un manomètre rempli de liquide si l'application produit de fortes vibrations ou des chocs qui peuvent endommager le manomètre. Si de fortes vibrations ne sont pas attendues, un manomètre sec convient.
7. Matériau du boîtier : Le matériau du boîtier, qui n'est pas en contact avec le fluide, doit convenir aux conditions environnementales. Les options sont l'acier, l'acier inoxydable et le plastique. L'acier inoxydable est le meilleur pour les environnements corrosifs, tandis que le plastique convient aux situations moins exigeantes.
8. Diamètre du boîtier : Les dimensions du manomètre doivent s'adapter à l'espace disponible. Assurez-vous que le manomètre est positionné pour une visibilité et un accès faciles pour la lecture et l'entretien.
9. Emplacement du raccordement : Les raccordements arrière sont souvent utilisés pour le montage sur panneau, tandis que les raccordements inférieurs sont typiques pour le montage direct.
10. Température maximale du milieu : Le manomètre doit résister à la température maximale du milieu. Des options sont disponibles pour les manomètres à vide pouvant fonctionner jusqu'à 80 °C (176 °F).
11. Degré de protection (indice IP) : L'indice IP spécifie la résistance du manomètre à la poussière et à l'eau. Par exemple, un indice IP65 protège contre la poussière et les jets d'eau à basse pression, ce qui le rend adapté aux environnements extérieurs ou difficiles. Choisissez un manomètre avec un indice IP correspondant aux conditions d'exposition environnementale.

Comment lire un manomètre à vide

1. Identifiez les unités principales qui ont les plus grandes marques sur l'indicateur.
2. Trouvez la différence entre les unités principales.
3. Comptez le nombre d'espaces entre les unités principales.
4. Divisez la différence entre les unités principales par le nombre d'espaces pour déterminer la pression représentée par chaque espace.

Exemple

Considérez un manomètre à vide avec des marquages principaux à 0,0, 0,5, 1,0 bar, etc. La différence entre les unités principales est de 0,5 bar. S'il y a 10 divisions (espaces) entre chaque unité principale, chaque petite division représente 0,5/10 = 0,05 bar. Si l'aiguille pointe vers le troisième espace après la marque 0,0 bar, la lecture de pression est : 0+(3×0,05) = 0,15 bar. La lecture doit être exprimée comme une valeur négative pour indiquer une condition de vide.

Quelles sont les applications typiques des manomètres à vide ?

• Utilisation industrielle : Pour contrôler la pression dans les processus industriels comme le séchage sous vide ou la distillation.
• Pick and place : Les applications de pick-and-place sous vide se trouvent dans de nombreuses industries, y compris l'automobile, l'agroalimentaire, la fabrication, la pharmacie, la chimie et le secteur nautique.
• Équipement médical : Dans les dispositifs d'aspiration et les systèmes d'accouchement assisté par le vide.
• Systèmes CVC : Lors de l'installation ou de la réparation d'un circuit de réfrigérant, on tire un vide pour évacuer l'air et les matières du système.
• Recherche : Pour mesurer et contrôler la pression dans les expériences de laboratoire. Par exemple, la pression peut être mesurée dans un vide pour voir comment les matériaux se comportent à basse pression.
• Automobile : Pour surveiller le vide dans les systèmes de freinage avec un servofrein, qui contrôle le freinage assisté approprié.
• Transformation alimentaire : Pour surveiller les niveaux de pression dans les machines d'emballage sous vide.
• Industrie pharmaceutique : Pour surveiller les niveaux de pression dans les processus de séchage sous vide et de granulation.
• Système de pompe à eau pour les services d'incendie : Les services d'incendie utilisent des systèmes pour pomper l'eau, généralement équipés de manomètres à vide spéciaux appelés manomètres composés. Les manomètres composés peuvent mesurer la pression positive et négative.

Précision des manomètres à vide

La précision d'un manomètre est définie comme la différence entre la valeur de pression réelle et la valeur indiquée sur le cadran. La norme EN 837 établit les exigences de précision pour les manomètres, qui sont exprimées en classes de précision. Par exemple, une classe de précision de 2,5 indique que l'indicateur peut dévier jusqu'à 2,5% de la plage de pression par rapport à la valeur réelle. Dans le cas d'un manomètre à vide avec une plage de pression de 1 bar (15 psi), cela entraînerait une déviation de 0,025 bar. Il est important de noter que la déviation peut se produire dans les deux sens. De plus, il convient de noter que des facteurs tels que les fluctuations de température et les vibrations peuvent affecter les performances du manomètre, et même la lecture du cadran peut introduire de légères déviations dans la précision.

Comment étalonner un manomètre à vide

Comme pour les autres manomètres, l'étalonnage d'un manomètre à vide nécessite un calibrateur qui répond aux exigences de la norme ISO/IEC 17025. La norme ISO 3567 détaille les critères techniques, physiques et métrologiques nécessaires. Lisez notre article sur l'étalonnage des manomètres pour un aperçu de l'étalonnage d'un manomètre à vide.

FAQ

Comment mesure-t-on la pression de vide ?

L'appareil le plus couramment utilisé pour mesurer la pression de vide est un manomètre de type Bourdon.

Quelle est la différence entre la pression manométrique et la pression de vide ?

La pression manométrique et la pression de vide sont toutes deux mesurées par rapport à la pression atmosphérique. La différence est que la pression manométrique est supérieure à la pression atmosphérique, tandis que la pression de vide est inférieure.

Le vide est-il une pression positive ou négative ?

La pression de vide est généralement exprimée comme un nombre négatif et mesurée par rapport à la pression atmosphérique. Un manomètre de pression négative (un manomètre à vide) mesure la pression de vide.

Quelle est la différence entre un manomètre à vide et un manomètre composé ?

Un manomètre à vide mesure la pression en dessous de la pression atmosphérique, tandis qu'un indicateur de pression composé mesure la pression dans les plages positive et négative (de haute à basse pression).

Quelle est l'application typique d'un manomètre à vide basse pression ?

Les manomètres à vide basse pression surveillent et contrôlent les niveaux de vide dans les systèmes CVC, les expériences de laboratoire et les processus industriels.