Pressostats - Leur fonctionnement

Pressostat - Comment ils fonctionnent

Pressostats

Figure 1 : Pressostats

Un pressostat est un dispositif qui actionne un contact électrique lorsqu'une pression de fluide prédéfinie est atteinte. Le commutateur établit un contact électrique en cas d'augmentation ou de diminution de la pression à partir d'un certain niveau de pression prédéfini. Les pressostats sont utilisés dans un grand nombre d'applications industrielles et résidentielles telles que les systèmes CVC, les pompes de puits, les fours, etc. Lisez notre article sur le symbole des pressostats pour obtenir des informations sur les diagrammes.

Un pressostat ne doit pas être confondu avec un transducteur de pression. Un transducteur de pression convertit la pression en un signal de sortie électrique. Lisez notre article technique sur les transducteurs de pression pour en savoir plus à leur sujet.

Table des matières

Types de pressostats

Pressostat mécanique

Pressostat mécanique

Figure 2 : Pressostat mécanique

Un pressostat mécanique utilise un ressort et un diaphragme, ou un piston, pour contrôler la pression à laquelle le microcontact est déclenché. Le ressort est la force opposée à la pression d'entrée et la précontrainte du ressort est réglée à l'aide d'une vis de réglage ou d'un bouton. La précontrainte du ressort est directement liée à la pression à laquelle l'interrupteur établit un contact électrique. Lorsque la pression baisse, le commutateur se remet dans son état initial.

La différence entre le point de commutation et le point de réinitialisation est appelée hystérésis. Elle est souvent exprimée en pourcentage de la valeur du point de commutation, par exemple 20 %. Le fabricant définit l'hystérésis, et pour la plupart des interrupteurs mécaniques, elle n'est pas configurable par l'utilisateur.

Ces pressostats ont généralement trois types de contacts différents : contacts normalement ouverts (NO), normalement fermés (NC) et inverseurs (SPDT). Les contacts inverseurs fonctionnent aussi bien en mode NO que NC.

Le pressostat mécanique est mieux adapté à la manipulation de tensions et d'ampérages élevés qu'un pressostat électronique. Ils peuvent être utilisés pour effectuer un changement de contact pour une augmentation ou une diminution de la pression. Nous avons un article sur la façon de régler les pressostats mécaniques. La figure 2 est un exemple de pressostat mécanique.

Pressostat électronique

Pressostat électronique

Figure 3 : Pressostat électronique

Un pressostat électronique utilise un capteur de pression électrique pour mesurer la variation de la pression d'entrée. Ils sont dotés d'un affichage numérique permettant de paramétrer la fonction de commutation. Le point de commutation peut être réglé par le fabricant ou être programmé sur place en fonction des exigences de l'application. Le point de commutation, les signaux de sortie, l'hystérésis, la temporisation, etc. sont des fonctions qui peuvent être ajustées par l'utilisateur en fonction des besoins.

Les pressostats électroniques conviennent aux systèmes d'équipements automatisés et contrôlés qui nécessitent une fonction programmable, un affichage numérique, une flexibilité, une précision, une protection contre les intrusions et une stabilité. La figure 3 est un exemple de pressostat électrique.

Principe de fonctionnement

Le pressostat illustré à la figure 4 est un exemple de commutateur unipolaire à double détente (SPDT), dont le principe de fonctionnement est mécanique. Tous les composants se trouvent à l'intérieur du boîtier de l'interrupteur (F), qui comporte un orifice d'entrée de pression (H). En résumé, la pression d'entrée pousse un piston (D) contre un ressort (C) dont la force de résistance est connue. Ensuite, le piston déclenche le microcontact (A), le faisant passer de la position normalement fermée (NC) à la position normalement ouverte (NO) par l'intermédiaire d'une broche de commande (B) et d'un bouton de déclenchement isolé (E).

Composants du pressostat

Figure 4 : Les composants d'un pressostat comprennent : un microcontact (A), une tige de commande (B), un ressort de portée (C), un piston de commande (D), un bouton de déclenchement isolé (E), un boîtier de commutateur (F), un écrou de réglage de déclenchement (G), une pression d'entrée (H)

Pour régler le niveau de pression auquel le microrupteur passe de NC à NO, l'écrou de réglage du déclenchement (G) modifie la profondeur de la poche du ressort. Ce changement de profondeur permet à la force résistante du ressort d'augmenter ou de diminuer, ce qui correspond à une pression définie pour déclencher le micro-switch. La pression d'entrée (H) exerce une pression sur le piston de commande (D), générant une force s'opposant au ressort de gamme (C). Une fois que la force du piston d'entrée est supérieure à celle du ressort opposé, elle pousse l'axe de commande (B) dans le bouton de déclenchement isolé (E). Ce bouton fait alors passer le micro-switch de la position NC à la position NO. Si la pression descend en dessous de la force du ressort, le bouton, la tige et le piston s'éloignent du microcontact, rompant ainsi la connexion. La connexion passe alors de la position NO à la position NC.

Critères de sélection

Considérez les critères de sélection suivants pour votre application :

  1. Type de média : Le type de milieu doit être compatible avec le matériau du boîtier et du joint. Le caoutchouc nitrile-butadiène (NBR) convient à l'utilisation de l'air et de l'huile hydraulique/machine. Le caoutchouc éthylène-propylène-diène monomère (EPDM) convient lorsque l'eau est le milieu. Les médias couramment utilisés avec les pressostats sont :
    • Huile hydraulique
    • Huile de chauffage
    • Turpentine
    • Petrol/gasoline
    • Air
    • Eau
  2. La pression : Il doit être capable de résister à la pression de service maximale. Une conception à diaphragme fonctionne bien pour les applications de vide et de basse pression. Pour les applications à haute pression, utilisez un modèle à piston.
  3. Température : Il doit pouvoir fonctionner correctement dans sa plage de température maximale et minimale.
  4. Répétabilité : La répétabilité, ou précision, est la capacité de l'appareil à revenir avec précision au même point de consigne à chaque répétition. La plage de précision requise déterminera le choix du pressostat pour votre application. Les conceptions à diaphragme offrent généralement une plus grande précision que la conception à piston.
  5. Hystérésis : L'hystérésis est la différence entre le point de commutation et le point de réinitialisation. Le commutateur reste actif pendant longtemps si le point de réinitialisation est trop grand. Si le point de réinitialisation est trop court, l'interrupteur basculera fréquemment entre les états marche et arrêt. L'hystérésis est configurable dans un pressostat électrique mais préréglée par le fabricant dans un pressostat mécanique.
  6. Type de pressostat : Pour les applications à basse pression et à vide, utilisez un modèle à diaphragme. Pour les applications à haute pression, utilisez un modèle à piston.
  7. Approbations : Nos pressostats sont certifiés ATEX zone 1, 2, et 22, pour une utilisation dans une atmosphère potentiellement explosive.
  8. Pressostat électrique ou mécanique : Un pressostat électrique est plus cher, mais il permet de mieux contrôler les réglages, comme le point de consigne de la pression et l'hystérésis, par rapport à un pressostat mécanique.

Applications courantes :

Un pressostat peut être utilisé dans une large gamme d'applications domestiques et commerciales, comme indiqué ci-dessous :

  • Les systèmes de CVC, les bouteilles de gaz, les pompes à air, etc. utilisent des pressostats de compresseur d'air pour surveiller et contrôler la pression d'air du système.
  • Les pressostats d'huile sont utilisés par les moteurs comme actionneur ou capteur pour déterminer quand la pression d'huile du moteur est tombée en dessous du niveau prédéfini.
  • Les pressostats pour fours servent de dispositifs de sécurité à des fins industrielles et résidentielles. Ils détectent la pression négative lors du démarrage du four et éteignent le four en cas de faible pression d'air.
  • Les pressostats de pompe de puits sont utilisés dans les bâtiments résidentiels et commerciaux pour amener l'eau du puits et s'assurer qu'il y a suffisamment de pression dans le système pour fournir de l'eau sans être en surpression.
  • Les pressostats pour pompes à eau dans les applications résidentielles, commerciales et agricoles régulent automatiquement le débit d'eau.
  • Les pressostats à vide mesurent le vide ou la pression négative dans le système. Ils se trouvent dans les chaudières résidentielles, les chauffages électriques, les compresseurs d'air et les systèmes de transmission.

FAQ

Comment régler un pressostat ?

Pour un pressostat mécanique, tournez l'écrou dans le sens des aiguilles d'une montre pour augmenter et dans le sens inverse pour diminuer le point de commutation. Un pressostat électrique dispose d'un clavier pour les réglages.

Comment tester un pressostat ?

Débranchez l'alimentation électrique du pressostat et connectez le multimètre à ses bornes. Pour un interrupteur normalement ouvert, le multimètre doit indiquer un circuit ouvert. Mettez le circuit en marche pour laisser entrer la pression du fluide dans le pressostat. Si le multimètre ne lit pas 0 ohms, remplacez le commutateur. L'inverse pour un interrupteur normalement fermé.

A quoi sert un pressostat ?

Un pressostat surveille la pression du fluide du système et ouvre ou ferme une connexion électrique en fonction d'un niveau de pression prédéfini.

Comment savoir si un pressostat est défectueux ?

Le pressostat peut avoir des problèmes si le fluide fuit, si la pression est trop basse, si la pression change trop fréquemment et si la pression initiale est incorrecte.

Comment fonctionne un pressostat mécanique ?

Lorsque la force de la pression d'entrée est supérieure à la force de précontrainte du ressort, celui-ci commute le contact électrique. Un contact NF s'ouvre, et un contact NO se ferme. Une fois la pression réduite, les contacts reviennent à leur état normal.

Quelle est la différence entre un pressostat et un capteur de pression ?

Les pressostats actionnent des interrupteurs électriques à un niveau de pression prédéfini, tandis que les capteurs de pression lisent la pression du système et la convertissent en un signal électrique.