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Transmetteur de pression à membrane

Documentation du transmetteur de pression des joints à membrane

Product Description

Transmetteur de pression à membrane
Applications

Niveau, débit, pression, interface, densité
Températures extrêmement chaudes et froides
Processus corrosifs, colmatants ou visqueux
Exigences d’hygiène
Raccords process spéciaux
Une technologie de fabrication de capteurs de pression à membranes sur mesureFabriqué en France
Les industries de haute technologie telles que la chimie, le pétrole et le gaz, les pâtes et papiers, les aliments et les boissons mettent leurs appareils de mesure à l’épreuve.
Les processus de fabrication nécessitent des capteurs de pression d’une précision et d’une fiabilité élevées.
La réduction des coûts de fabrication nécessite d’éviter les rebuts et les arrêts de production.
L’obsolescence de certains appareils de mesure nécessite de trouver des instruments de remplacement pouvant tenir en place.
Lorsque votre besoin est spécifique et qu’aucun équipement conventionnel ne correspond aux particularités de votre installation, nous construisons un capteur d’étanchéité sur mesure.

Construction
Les joints sont utilisés avec des capteurs de pression différentielle, relative ou absolue.
Ils peuvent être montés rigidement, directement sur le capteur ou avec un tube capillaire qui relie le joint au transmetteur.
Le joint et le capteur sont soudés ensemble sans aucun joint, puis remplis d’une huile adaptée à l’application.

Principe de mesure des capteurs de pression à membrane
Dans certaines applications chimiques ou hygiéniques, il est nécessaire d’isoler l’instrument de mesure de la pression moyenne du procédé.
Le séparateur sert d’interface de protection entre la cellule de mesure et le fluide de process.
La membrane et les pièces de contact sont constituées d’un matériau résistant au fluide de procédé et soudées à la base de la cellule de mesure.
Un tube capillaire ou un manchon de raccordement assure la connexion entre la membrane d’étanchéité et la cellule de mesure du capteur.
Cet espace doit être dégazé sous vide puis rempli d’un remplisseur d’huile adapté et scellé.
La pression mesurée exerce une force sur la surface externe de la membrane.
Lorsque le diaphragme fléchit vers l’intérieur, il tente de comprimer le fluide de remplissage à l’intérieur de l’instrument.
Ce fluide de remplissage est conçu pour résister à la compression, de sorte que la force est canalisée directement vers la cellule de mesure.
L’ensemble du fonctionnement du capteur de pression à membrane est basé sur le principe de Pascal.
Ce principe stipule qu’une pression exercée sur un fluide est transmise sans perte à travers le fluide dans toutes les directions.
Pour que ce processus fonctionne, la force de déplacement de la membrane doit être supérieure à la force requise pour déplacer l’élément sensible dans la cellule de mesure.
En pratique, cela signifie que plus la force requise pour déplacer l’élément de détection est faible, plus il est facile de construire un système d’étanchéité précis.

Quelles sont les applications des capteurs de pression à membrane ?
Pour garantir l’intégrité du processus de fabrication, il est nécessaire de savoir quand installer un capteur de pression d’étanchéité.
Les capteurs de pression du séparateur sont utilisés pour mesurer les fluides à haute température.
Les applications des transducteurs de pression d’étanchéité sont multiples : mesure de débit de liquide, mesure de débit de gaz, mesure de débit de vapeur, mesure de niveau de fluide dans un réservoir, mesure de densité de fluide ou mesure de pression.

Pour les applications alimentaires, hygiéniques et pharmaceutiques, les joints sont disponibles avec des raccords hygiéniques et des diaphragmes affleurants pour répondre aux réglementations et exigences sanitaires.

Les capteurs à membrane isolante sont utilisés dans les applications suivantes :

la température du fluide est très élevée ou très basse,
le milieu est corrosif et peut attaquer les matériaux en contact,
le milieu est chargé et peut bloquer la ligne de connexion au capteur,
le fluide est chargé et peut bloquer la ligne de raccordement au capteur, empêchant ainsi la pression d’atteindre la cellule de mesure d’un capteur de pression classique,
le milieu est visqueux ou peut se solidifier (séchage ou polymérisation) dans la ligne de raccordement du capteur, empêchant ainsi la pression d’atteindre la cellule de mesure ou immobilisant la membrane d’un capteur de pression classique,
le milieu peut geler lorsque la température baisse,
pour les applications hygiéniques et sanitaires qui nécessitent des conditions de surface spécifiques pour éviter la formation de bactéries,
pour les applications de perméation d’hydrogène : lorsque des ions hydrogène (H+) sont présents et peuvent traverser la membrane,
pour les connexions spécifiques au processus ou pour l’affichage de mesure à distance
élimination des jambes mouillées ou des jambes sèches lors d’une mesure de niveau de réservoir
pour faciliter l’entretien et la maintenance.
Comment sélectionner les transmetteurs de pression à membrane ?
CONCEPTION FIABLE ET ROBUSTE
Construction de système fiable
Conception soudée sans connexions filetées
Test de fuite d’hélium à 100 %
Les convolutions de secours sur la membrane protègent l’intégrité du joint

LARGE CHOIX DE RACCORDEMENT PROCÉDÉtransmetteur de pression à séparateur avec extension FKE FKP FKB
En fonction des contraintes d’installation et d’utilisation, plusieurs types de joints sont disponibles répondant à la plupart des normes de l’industrie :

Conception de montage encastré de DN40 à DN100 pour une utilisation dans des applications générales
Joints avec rallonges (de 50 à 200 mm)
pour une utilisation dans des applications visqueuses avec des problèmes de colmatage ou installé au ras de la paroi interne du réservoir pour empêcher le colmatage du processus
Adaptateurs de col à brides, vissés ou soudés pour améliorer les performances sur les raccords process plus petits
Joints pour applications sanitaires selon les normes DIN, SMS ou Tri-Clamp pour une utilisation dans des applications hygiéniques
L’adaptateur de montage est dédié soit à adapter le joint déporté à un raccord de processus spécifique, soit à augmenter la sensibilité du transmetteur dans des conditions de processus spéciales.
Nous consulter pour les joints spécifiques.

ASSEMBLAGE RIGIDEtransmetteur de pression absolue FKM FKH
Les capteurs de pression avec joints peuvent avoir un montage rigide, avec montage direct sur la cellule si la température ne dépasse pas 150°C.

ASSEMBLAGE CAPILLAIRE
L’utilisation d’un capillaire limite les effets de la température du procédé sur la précision de l’instrument.
Une longueur de capillaire de 500 mm permet de ramener la température de l’instrument à la température ambiante.
La longueur du capillaire doit être aussi courte que possible, car elle influence la précision de la mesure et le temps de réponse.
Les capillaires sont disponibles de 0,5 m à 15 m avec écran de protection enduit PVC (-10 à +80°C) ou inox (-40 à 350°C).
Deux diamètres capillaires différents permettent d’optimiser la précision et le temps de réponse.
Le diamètre intérieur est de 1 mm pour les applications standard et de 2 mm pour les applications spéciales.
Les variations de température le long du capillaire peuvent affecter la précision de l’instrument.
La longueur capillaire s’applique à la fois au côté haut et au côté bas pour les systèmes équilibrés.
S’applique au côté bas uniquement pour un assemblage rigide et au côté haut uniquement pour les systèmes à joint simple montés à distance avec capillaire.
Une compensation de température doit être effectuée en usine pour garantir la précision.

Transmetteur de pression différentielle à séparateurs FKD

MATÉRIAU DU SCEAU
Pour les applications avec des fluides corrosifs, les joints sont disponibles dans différents matériaux résistants à la corrosion (acier inoxydable, Hastelloy C, Monel, Tantale, Titane, Zirconium, Nickel, ..).
Veuillez nous consulter pour déterminer le matériau le plus adapté à votre application.

RUGOSITÉ DE SURFACE
La qualité de la surface de la membrane et des parties en contact avec le fluide est très importante pour les applications hygiéniques et sanitaires (nettoyage en place CIP/SIP Service).
Afin de prévenir le risque de contamination par des substances telles que des résidus de produits ou des micro-organismes, il est nécessaire de contrôler l’état de surface.
Différentes valeurs de rugosité moyenne sont disponibles pour les membranes d’étanchéité : Ra < 0,4 à 0,8 µm pour les surfaces lisses, Ra < 1,6 µm à proximité des soudures.

ÉPAISSEUR ET MATÉRIAU DU DIAPHRAGME
Le diaphragme est un élément de mesure métallique élastique.
Il doit être le plus large possible pour être le plus souple et le plus sensible possible.
Il est disponible en différents matériaux (Inox, Hastelloy C, Monel, Tantale, …) et peut être équipé de multiples revêtements (PFA, PVDF, Or, …) pour résister aux agressions chimiques des fluides mesurés.
Son épaisseur varie selon les matériaux.
La membrane est soudée sur le joint et nous vérifions l’étanchéité avec un test d’étanchéité à l’hélium.

FLUIDES DE REMPLISSAGE
Le fluide de remplissage utilisé doit être adapté à la plage de température de l’application.
Les températures minimale et maximale du fluide mesuré ainsi que la température ambiante doivent être prises en compte.
De plus, le milieu de remplissage doit être compatible avec le milieu à mesurer, notamment pour des milieux tels que l’oxygène.
Pour les applications dans l’industrie alimentaire, des huiles de remplissage de qualité alimentaire sont disponibles pour éviter la contamination du milieu mesuré en cas de défaillance de la membrane.

Liquide de remplissage des séparateurs
Désignation Température de fonctionnement (°C)
Densité (25°C)
P abs > 1 bar P abs < 1 bar
Huile de silicone -40 à 180 -40 à 120 0,95
Fluorésil -20 à 200 -20 à 120 1,84
Huile sanitaire -10 à 250 -10 à 120 0,94
Huile de silicone 20 à 200 1,07
Huile de silicone 0 à 300 20 à 200 1,07
Huile de silicone 10 à 350 20 à 200 1,09

Les valeurs données sont valables pour les applications les plus courantes.
Pour des applications spéciales, veuillez nous contacter et indiquer la température ambiante et de process, la pression à mesurer, la pression statique et les valeurs de vide.
En fonction de vos conditions d’utilisation spécifiques, nous pouvons utiliser d’autres fluides de remplissage.

BAGUE DE RINÇAGE
Des bagues de rinçage sont disponibles en option pour les systèmes de séparateurs à membrane avec un large choix de matériaux.
La bague de rinçage est montée entre le séparateur et le raccord à bride process
C’est une partie mouillée.
L’anneau a un ou deux ports qui peuvent être utilisés pour rincer et nettoyer la surface du diaphragme.
Il peut également être utilisé comme bague d’étalonnage en appliquant une pression à travers les ports.

TECHNIQUE

AL CARACTERISTIQUESTransmetteur de pression relatif adaptateur vissé FKP
Précision : à 20°C ±0,1 %.
Ces valeurs doivent être ajoutées à la classe de précision du transducteur de pression ±0,065 % pour la plage de pression différentielle et relative, et 0,2 % pour la plage de pression absolue.

Cependant, la précision du vide ne peut pas être garantie au-delà de 20 Torr (27 mbar abs) dans les conceptions standard.
Cela est dû au fait que la plupart des fluides de remplissage contiennent des quantités microscopiques d’air ou de gaz piégés, qui ont tendance à se dilater considérablement à l’approche du zéro absolu.
Cette expansion affecte la cellule de mesure de l’instrument.

Température du fluide process : minimum -90°C, maximum +400°C, selon le type de fluide de remplissage utilisé et le matériau de la membrane.

ÉLIMINATION DE L’EFFET DE LA TEMPÉRATURE
Le capteur de pression d’étanchéité se compose d’un séparateur (avec ou sans capillaire) et d’une cellule de mesure de pression.
L’instrument est rempli d’un fluide de remplissage à une température spécifique (généralement +20 ±2°C) appelée température de référence.
Une variation de la température ambiante ou mesurée du fluide provoque une variation proportionnelle du volume du fluide de remplissage.
Par conséquent, cela a un effet sur la pression interne du système de mesure et ajoute une erreur.
Pour minimiser cette erreur, il est nécessaire de compenser le changement de volume causé par la température.
Les diaphragmes de petit diamètre ne peuvent compenser qu’un petit changement de volume.
Il est donc recommandé d’utiliser des joints avec des membranes du plus grand diamètre possible, en fonction des conditions de process.
Lorsque la température du process est comprise entre +150°C et +250°C, un dissipateur thermique doit être utilisé entre le joint et la cellule de mesure pour éviter la diffusion de la température.
Au-dessus de 250°C, des joints capillaires doivent être utilisés pour protéger l’instrument des températures de process élevées.
Ceci réduit la température de la cellule de mesure à une valeur proche de la température ambiante.

Afin de minimiser l’influence de la température :

utiliser un liquide de remplissage adapté,
choisir un diamètre de membrane aussi grand que possible,
réduire au maximum le volume à l’intérieur de l’instrument,
réduire l’effet de la température sur la cellule en utilisant des assemblages capillaires ou des dissipateurs thermiques.
isoler le capteur et les capillaires des contraintes de température ambiante et/ou tracer les capillaires
nécessitent une compensation de pression et de température en usine

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