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Les pressostats sont des instruments très courants dans l’industrie des procédés, et différents types de pressostats sont disponibles. Comme de nombreux instruments, les pressostats doivent être étalonnés pour assurer leur précision et leur fiabilité. Les commutateurs sont un peu plus difficiles à calibrer que les émetteurs. Un mauvais type d’étalonnage peut entraîner de nombreuses erreurs dans le résultat de l’étalonnage. Dans cet article, nous verrons comment calibrer correctement les pressostats.

Avant de nous précipiter dans le processus d’étalonnage, discutons de certaines caractéristiques fondamentales et de la terminologie des pressostats.

Comment fonctionne un pressostat?

Brièvement indiqué, un pressostat est un instrument qui mesure la pression et qui a une fonction de commutateur électrique programmée pour fonctionner à une certaine pression.

Par exemple, il peut être réglé de telle sorte que lorsqu’aucune pression n’est connectée (ouverte à l’atmosphère), l’interrupteur soit fermé, mais lorsque la pression augmente jusqu’à 10 psi, l’interrupteur s’ouvre. Encore une fois, lorsque la pression descend en dessous de 10 psi, l’interrupteur se ferme.

Terminologie des pressostats

Discutons d’abord très brièvement de la terminologie connexe;

Normalement ouvert / Normalement fermé

Certains commutateurs ont les bornes de l’interrupteur ouvertes lorsqu’aucune pression n’est connectée, appelées interrupteur normalement ouvert (NO) ou interrupteur de fermeture. Le contraire est normalement fermé (NC) ou interrupteur d’ouverture. La sélection dépend du type de circuit que vous souhaitez piloter avec le commutateur.

Qu’est-ce que « normalement »? Il y a un débat sur la définition de l’interrupteur normalement ouvert / fermé. Le plus souvent, il est défini comme l’état où se trouve la sortie du pressostat lorsqu’il n’est connecté à aucune pression, c’est-à-dire qu’il n’a aucune stimulation physique.

D’autres peuvent définir l’état « normal » comme l’état où se trouve le commutateur pendant le fonctionnement normal du processus (non déclenché).

Un interrupteur normalement ouvert est ouvert lorsqu’aucune pression n’est connectée. Lorsqu’une pression suffisante est appliquée, l’interrupteur se ferme:

Un interrupteur normalement fermé est fermé lorsqu’aucune pression n’est connectée. Lorsque suffisamment de pression est appliquée, l’interrupteur s’ouvre:

Un interrupteur aura toujours une bande morte, qui est la différence entre les deux points de fonctionnement (points d’ouverture et de fermeture). La bande morte est requise, car si un interrupteur s’ouvre et se ferme au même point, il pourrait commencer à osciller lorsque la pression est sur cette limite. En outre, il pourrait contrôler le circuit allumé et éteint avec une haute fréquence s’il n’y avait pas de bande morte. Par exemple, un pressostat de fermeture (NON) peut se fermer à une pression de 10 psi et s’ouvrir à nouveau à une pression de 9,5 psi, de sorte qu’il y a une bande morte de 0,5 psi.

Certains interrupteurs fonctionnent à pression montante, d’autres à pression descendante. Bien sûr, vous obtenez toujours l’une des fonctions avec montée et l’autre avec chute, mais la fonction principale souhaitée se produit dans une direction.

Il existe des pressostats qui fonctionnent avec différents types de pression: pression manométrique, absolue, différentielle ou à vide.

Certains interrupteurs plus anciens sont mécaniques (ou même pneumatiques), donc à l’intérieur de l’interrupteur, la pression provoque le changement d’état de l’interrupteur. La plupart des nouveaux types sont électroniques ou numériques, ils mesurent donc la pression et contrôlent la sortie du commutateur en conséquence. De nombreux commutateurs modernes sont programmables, il est donc facile de définir les points de fonctionnement souhaités. Alors que les interrupteurs mécaniques n’ont pas besoin d’alimentation électrique, les interrupteurs électriques doivent en avoir un.

Lors de la sélection du type de commutateur, l’état doit être pris en compte de sorte qu’en cas de défaillance de l’alimentation ou de desserrement d’un câble, l’état du commutateur doit rester sûr. Et dans le cas d’un interrupteur de sécurité, il doit être configuré de sorte qu’en cas de desserrage d’un câble, l’alarme se déclenche. Par exemple, s’il s’agit d’un interrupteur normalement ouvert (interrupteur de fermeture), vous ne remarquerez rien si le câble se détache, l’interrupteur est toujours ouvert, mais il n’effectuera pas l’action souhaitée lorsque l’interrupteur se ferme. Donc, dans l’ensemble, vous devez le concevoir pour qu’il soit sûr.

Nous parlons également d’interrupteurs secs et humides. Un interrupteur sec a les connexions ouvertes ou fermées, il fonctionne donc comme un interrupteur mécanique. Un commutateur humide a deux valeurs de tension différentes représentant les deux états de sortie.

La sortie d’un interrupteur humide électrique peut être un signal de tension à deux niveaux, un signal de courant ou un signal de type collecteur ouvert.

Parfois, la fonction de commutation peut également être effectuée dans le système de commande, en mesurant le signal de courant provenant d’un émetteur et en programmant la fonction de commutation pour commander quelque chose en fonction du niveau du signal.

En pratique, les interrupteurs industriels ont souvent des contacts à double interrupteur qui peuvent être programmés séparément. Cela peut être les points normaux Lo et Hi, mais aussi les points « Lo Lo » et « Hi Hi ». Alors que Lo et Hi sont les points de contrôle normaux, Lo Lo et Hi Hi sont des limites d’alarme qui contrôleront les activités d’alarme plus graves.

Pressostats de sécurité

Les interrupteurs de sécurité sont des interrupteurs utilisés dans les systèmes instrumentés de sécurité (SIS), et ces interrupteurs ont certaines classifications de sécurité. De plus, l’étalonnage de ces interrupteurs de sécurité est régulé.

Une grande différence avec ces commutateurs est que ces commutateurs restent statiques la plupart du temps sans jamais fonctionner. Ainsi, ils ne basculent pas ouvert et fermé en utilisation normale, ils attendent juste si le niveau d’alarme de sécurité est atteint, puis ils fonctionnent.

Comme ces commutateurs fonctionnent très rarement, il y a un risque qu’ils restent bloqués et ne fonctionnent pas quand ils le devraient.

Lors de l’étalonnage, n’exercez pas ces interrupteurs de sécurité avant l’étalonnage, capturez plutôt le tout premier point lorsque l’interrupteur fonctionne. Il peut arriver que la première opération nécessite plus de pression que les opérations après quelques exercices.

Les interrupteurs normaux sont généralement exercés quelques fois avant l’étalonnage, mais cela ne devrait pas être fait pour les interrupteurs de sécurité.

Dans un interrupteur de sécurité, le point de fonctionnement est critique, mais souvent le point de retour n’est pas si pertinent et peut même ne pas nécessiter d’étalonnage.

Comment calibrer les pressostats

Maintenant, c’est parti (enfin!) discutez de la façon de calibrer les pressostats.

Préparations & sécurité

Si l’interrupteur est installé dans le processus, il est très important de s’assurer qu’il est isolé de la conduite de pression. Vous devez également vous assurer de déconnecter tout circuit contrôlé par le commutateur – vous ne voulez pas que les grandes vannes commencent à s’ouvrir / se fermer, ou que les pompes commencent à fonctionner, ni générer une alarme de sécurité.

Certains interrupteurs peuvent avoir une tension secteur, ou une autre tension dangereuse, aux bornes des interrupteurs lorsqu’ils s’ouvrent, assurez-vous donc qu’ils sont isolés.

Rampe de pression

Pour étalonner un pressostat, vous devez prévoir une rampe de pression à variation lente, se déplaçant à travers les points de fonctionnement de l’interrupteur. Selon le type de commutateur, vous devez d’abord fournir une pression appropriée pour démarrer l’étalonnage.

Souvent, vous pouvez commencer à partir de la pression atmosphérique, mais dans certains cas, vous devez pomper une pression élevée et commencer à diminuer lentement la pression vers le point de fonctionnement. Ou vous devrez peut-être prévoir un vide pour commencer. Cela dépend du commutateur à calibrer.

Il existe différentes façons de fournir la pression d’entrée. Vous pouvez utiliser une pompe à main d’étalonnage avec une commande de réglage fin, vous pouvez utiliser l’alimentation en air d’atelier avec un régulateur de pression précis ou vous pouvez utiliser un régulateur de pression automatique.

Il est essentiel de prévoir une rampe de pression lente afin que vous puissiez voir la pression précise par laquelle l’interrupteur a fonctionné. Si la pression change trop rapidement, vous ne pouvez pas capturer avec précision le point de pression lorsque l’interrupteur a fonctionné.

Certes, certains outils (comme le Beamex MC6) peuvent capturer automatiquement la pression exacte au moment même où le commutateur a changé d’état.

De toute façon, n’oubliez pas de changer la pression très lentement lorsque vous approchez des points de fonctionnement de l’interrupteur! Vous pouvez changer la pression plus rapidement lorsque vous n’êtes pas encore proche des points de fonctionnement.

Mesure de la sortie du commutateur

Vous avez besoin d’un outil pour mesurer les bornes du commutateur. S’il s’agit d’un interrupteur sec, avec une sortie ouverte et fermée, vous pouvez utiliser un ohmmètre. Si la sortie est électrique, vous devrez trouver un outil capable de mesurer la sortie. Dans certains cas, il peut s’agir d’un voltmètre ou d’un compteur de courant. Pour les sorties électriques, il est parfois un peu difficile de trouver comment mesurer la sortie. Vous devriez de toute façon être capable de reconnaître les deux états de la sortie et de voir quand l’état change.

Avec certains outils, vous pouvez programmer un niveau de déclenchement adapté au commutateur en question qui permet de capturer automatiquement le changement d’état. C’est ainsi que fonctionne le Beamex MC6.

Capture des points de fonctionnement

Dans l’étalonnage du commutateur, vous devez capturer la pression d’entrée au moment même où l’état de sortie change.

Vous pouvez essayer de capturer la pression d’entrée manuellement, par exemple lorsque l’état du commutateur change, vous arrêtez la rampe et regardez quelle est la pression d’entrée (sur l’appareil / le calibrateur qui mesure la pression d’entrée). Très probablement, il y a un certain retard dans vos réflexes, de sorte que la pression est déjà différente de ce qu’elle était pendant le moment de fonctionnement de l’interrupteur. C’est la raison principale pour laquelle vous devez fournir une pression d’entrée très lente, elle n’a donc pas beaucoup changé pendant le retard de vos réflexes.

Certains appareils peuvent capturer automatiquement la pression d’entrée au même moment où la sortie du commutateur change d’état. Inutile de dire que la famille de calibrateurs Beamex MC6 peut le faire… 🙂

Le MC6 peut s’interpoler entre les lectures de mesure de pression. Permettez-moi de vous expliquer; un appareil de mesure de pression numérique mesure la pression plusieurs fois par seconde. Il peut arriver que le commutateur fonctionne entre les deux lectures de mesure de pression consécutives. Dans ce cas, le MC6 examine l’horodatage du fonctionnement du commutateur et interpole entre les deux résultats de mesure de pression consécutifs pour obtenir la valeur de pression exacte pendant le moment de fonctionnement du commutateur.

Sortie retardée

Certains commutateurs industriels peuvent avoir un retard ajouté à la sortie afin qu’elle ne fonctionne pas trop rapidement. Vous devriez savoir si votre commutateur a du retard car l’étalonnage doit être encore plus lent que d’habitude.

Avec un certain retard supplémentaire, au moment où la sortie bascule, la pression d’entrée est déjà loin du point qui a réellement déclenché la sortie pour basculer.

Étapes de l’étalonnage du pressostat:

Voici une liste condensée des étapes de l’étalonnage du pressostat:

1. Dépressuriser & déconnecter pour plus de sécurité.
2. Connectez la source de pression et le calibrateur de pression à l’entrée du commutateur.
3. Connectez l’appareil pour mesurer l’état de sortie du commutateur.
4. Exercez l’interrupteur plusieurs fois – pompez à pleine pression et revenez à zéro. Pas avec des interrupteurs de sécurité!
5. La pression de la pompe est normalement proche du point de fonctionnement.
6. Déplacez la pression très lentement à travers le point de fonctionnement, jusqu’à ce que la sortie du commutateur bascule. Enregistrez la pression de fonctionnement.
7. Déplacez la pression très lentement vers le point de retour, jusqu’à ce que l’état du commutateur bascule. Enregistrez la pression de retour.
8. Faire le nombre requis de répétitions – répétez les deux étapes précédentes.
9. Pression d’évent.
10. Débranchez l’équipement de test.
11. Retour retournez au service.

Naturellement, vous devez documenter les résultats d’étalonnage du commutateur.

En outre, vous devez calculer les erreurs trouvées dans l’étalonnage et les comparer à la tolérance maximale autorisée pour ce commutateur pour voir s’il a réussi ou échoué l’étalonnage. En cas d’échec de l’étalonnage du commutateur, vous devez soit ajuster le commutateur, soit le remplacer. Même s’il réussit l’étalonnage, vous devez toujours analyser l’ampleur de l’erreur. Si l’erreur était proche de la limite de tolérance, ou si elle avait beaucoup dérivé depuis le dernier étalonnage, il est bon de l’ajuster pour éviter un résultat d’échec lors du prochain étalonnage.

Et comme pour chaque étalonnage, en fonction de l’historique des résultats d’étalonnage, vous devez déterminer si la période d’étalonnage doit être modifiée. Vous ne voulez pas gaspiller des ressources pour l’étalonner trop souvent, mais vous ne voulez pas non plus l’étalonner si rarement que vous obtenez un résultat d’étalonnage échoué. Un résultat d’étalonnage échoué devrait de toute façon toujours commencer une enquête sur les conséquences. Cela peut être coûteux et laborieux.

D’autres discussions sur la fréquence à laquelle les instruments doivent être étalonnés peuvent être trouvées dans cet article de blog:

• À quelle fréquence les instruments doivent-ils être étalonnés?

Et les discussions sur l’étalonnage des échecs et des réussites peuvent être trouvées ici:

• Incertitude d’étalonnage pour les mannequins – Partie 3: Est-ce réussi ou raté?

Documentation, traçabilité métrologique, incertitude d’étalonnage

La documentation étant incluse dans la définition formelle de l’étalonnage, elle constitue une partie essentielle de tout étalonnage. Ceci est également valable pour l’étalonnage du pressostat. Typiquement, sous la forme d’un certificat d’étalonnage.

L’équipement d’étalonnage utilisé doit avoir une traçabilité métrologique valide selon les normes pertinentes, sinon l’étalonnage n’assure pas la traçabilité de l’étalonnage du commutateur. Plus d’informations sur la traçabilité métrologique peuvent être trouvées ici:

• Traçabilité métrologique dans l’étalonnage – Êtes-vous traçable ?

L’incertitude d’étalonnage est une partie essentielle de chaque étalonnage. Si l’équipement d’étalonnage (ainsi que la méthode et le processus d’étalonnage utilisés) n’est pas suffisamment précis pour l’étalonnage du pressostat, l’étalonnage n’a pas beaucoup de sens. Je veux dire, quel est l’intérêt d’utiliser un calibrateur précis à 2% pour calibrer un instrument précis à 1%.

En savoir plus sur l’incertitude d’étalonnage ici:

• Incertitude d’étalonnage pour les mannequins – Partie 1

Nous avons également un article de blog plus ancien qui comprend une courte vidéo sur l’étalonnage du pressostat ici:

• Comment étalonner un pressostat (vidéo)

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Solution Beamex pour l’étalonnage des pressostats

Comme vous le devinez, Beamex propose des solutions pour l’étalonnage des pressostats.

Notre gamme de calibrateurs MC6 peut effectuer des étalonnages de pressostat documentés, soit de manière semi-automatique avec une pompe d’étalonnage, soit de manière entièrement automatique avec un régulateur de pression.

Vous pouvez télécharger les résultats d’étalonnage du pressostat du calibrateur vers le logiciel de gestion de l’étalonnage pour une documentation sans papier.

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