Les capteurs de pression démystifiés : Noms, défaillances, avantages et inconvénients

Les capteurs de pression démystifiés : noms, défaillances, avantages et inconvénients

Les capteurs de pression sont les héros méconnus d'innombrables applications industrielles, automobiles, médicales et grand public. Ils surveillent et contrôlent discrètement des processus vitaux, assurant tout, de l'efficacité du moteur à la sécurité des patients. Mais dans quelle mesure en savez-vous vraiment à leur sujet ? Plongeons-nous dans trois aspects clés : comment ils sont appelés, comment ils peuvent tomber en panne et leurs avantages et inconvénients inhérents.

1. Comment appelle-t-on aussi un capteur de pression ?

Bien que « capteur de pression » soit le terme générique le plus courant, vous rencontrerez fréquemment d'autres noms, reflétant souvent des nuances subtiles de fonction ou de sortie :

• Transducteur de pression : Ce terme met l'accent sur la conversion de la pression en un signal électrique (par exemple, sortie mV/V, souvent non amplifiée). C'est le terme le plus interchangeable avec « capteur ».

• Transmetteur de pression : Cela fait généralement référence à un dispositif qui convertit la pression en un signal industriel standardisé (le plus souvent 4-20 mA ou 0-10V DC) conçu pour la transmission sur de plus longues distances avec une dégradation minimale du signal. Les transmetteurs comprennent souvent une amplification et des circuits de conditionnement du signal dans un boîtier de protection.

• Émetteur/Unité d'envoi de pression : Fréquemment utilisé dans les contextes automobiles (par exemple, émetteur de pression d'huile), impliquant un dispositif plus simple envoyant un signal de base (souvent une résistance variable) à une jauge.

• Pressostat : Un type spécifique conçu pour ouvrir ou fermer un circuit électrique lorsqu'un seuil de pression prédéfini est atteint (par exemple, un pressostat de compresseur de réfrigérateur, un pressostat de sécurité CVC).

• Manomètre (électronique) : Bien que traditionnellement mécaniques, les manomètres électroniques utilisent un capteur de pression comme élément de détection principal.

• Indicateur de pression : Similaire à une jauge, mettant en évidence l'aspect d'affichage.

Essentiellement, tous ces dispositifs détectent la pression, mais le nom spécifique fait souvent allusion à leur type de sortie, leur complexité et leur application prévue.

2. Comment les capteurs de pression tombent-ils en panne ?

Comme tout composant, les capteurs de pression ne sont pas infaillibles. Comprendre les modes de défaillance courants est crucial pour le diagnostic et la prévention :

• Surpression/Surcharge : Dépasser la pression maximale nominale du capteur (même brièvement) est une cause majeure. Cela peut déformer en permanence la membrane de détection, la fissurer ou endommager les composants internes.

• Pics de pression/Coup de bélier : Des surtensions de pression soudaines et extrêmes (courantes dans les systèmes de fluides lorsque les vannes se ferment rapidement) peuvent provoquer une défaillance catastrophique similaire à la surpression, même si la pression moyenne est dans les limites.

• Températures extrêmes : Fonctionner en dehors de la plage de température spécifiée peut :

  • Provoquer une dérive permanente de l'étalonnage.

  • Endommager les composants électroniques sensibles ou les matériaux de liaison.

  • Modifier les propriétés des fluides de remplissage (dans certains types de capteurs).

• Incompatibilité des fluides/Attaque chimique : Exposition à des gaz ou liquides corrosifs qui attaquent les matériaux en contact (membrane, joints, boîtier). Cela entraîne des fuites, une dégradation de la membrane ou des orifices de pression obstrués.

• Orifices de pression obstrués : La saleté, les particules ou les fluides de procédé solidifiés bloquant l'orifice empêchent la pression d'atteindre l'élément de détection.

• Problèmes électriques :

  • Surtension/Pics : Endommager les circuits internes.

  • Court-circuits/Circuits ouverts : Défauts de câblage ou défaillance des composants internes.

  • Problèmes de boucle de masse : Provoquant des lectures erratiques ou du bruit de signal.

• Vibrations mécaniques/Chocs : Des vibrations excessives peuvent fatiguer les composants, casser les fils ou desserrer les connexions. Les chocs violents peuvent causer des dommages physiques immédiats.

• Fatigue de la membrane : Des cycles de pression élevés répétés peuvent éventuellement fissurer ou déformer la fine membrane de détection.

• Défaillance des joints : Les joints toriques ou les joints d'étanchéité se dégradant avec le temps, entraînant des fuites (particulièrement critiques dans les capteurs à jauge scellés ou absolus).

• Pénétration d'humidité/Humidité : L'eau pénétrant dans le boîtier du capteur (en particulier ceux qui ne sont pas hermétiques) corrode les composants électroniques et provoque une dérive ou une défaillance.

• Décalage/Dérive du zéro : Changement progressif de la sortie du capteur à pression nulle, ou changement de sa sensibilité au fil du temps, souvent dû au vieillissement, aux effets de la température ou à la relaxation des contraintes.

3. Les avantages et les inconvénients des capteurs de pression

Les capteurs de pression sont indispensables, mais choisir le bon implique de peser leurs forces et leurs f