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Jun 30, 2023

Comment la température affecte-t-elle les performances du manomètre ?

Les manomètres sont souvent utilisés dans des environnements difficiles où ils pourraient être

Les manomètres sont souvent utilisés dans des environnements difficiles où ils peuvent être exposés à des températures extrêmes susceptibles de les endommager ou d'affecter leur précision. Ces températures extrêmes peuvent provenir de diverses sources telles que l'environnement environnant (température ambiante) ou la température du fluide de procédé mesuré (température du fluide).

Comment un utilisateur minimise-t-il les effets de la température sur l'instrumentation et protège-t-il les manomètres contre les dommages ?

Cet article décrira les effets que la température peut avoir sur les manomètres et leurs performances, ainsi que la manière dont les utilisateurs peuvent contrer ces impacts. Lorsque le mot instrument(s) est utilisé, il fait référence aux pressostats et aux transducteurs.

Les manomètres sont conçus pour être utilisés dans une plage de température spécifique. L'utilisation de manomètres à des températures hors de leur plage peut entraîner des dommages, selon leur conception et leur construction.

La décoloration du cadran et le durcissement du joint peuvent se produire lorsque les températures ambiantes ou de processus dépassent 150 F. Les manomètres non remplis de liquide avec des fenêtres en verre standard peuvent supporter des températures de fonctionnement continu jusqu'à 250 F (121 C).

Les manomètres remplis de liquide peuvent résister à 200 F (93 C), mais le remplissage de glycérine et la fenêtre en acrylique auront tendance à jaunir. Les jauges avec joints soudés résisteront à 750 F (400 C), 450 F (232 C) avec des joints brasés à l'argent pendant de courtes périodes sans rupture, mais d'autres parties de la jauge peuvent être détruites et l'étalonnage peut être perdu.

Pour une utilisation continue et pour des températures de procédé ou ambiantes supérieures à 250 F (121 C), un joint à membrane, un capillaire ou un siphon est recommandé. Une jauge sèche standard peut connaître un temps de réponse de point ralenti à basse température.

Température ambiante

La température ambiante est la température de l'air qui est mesurée à la jauge ou à l'instrument. Une jauge ou un instrument monté à côté d'une source de chaleur comme un four est un bon exemple d'endroit où une température ambiante élevée peut se produire.

Alternativement, si un instrument est monté à l'extérieur en Sibérie en hiver, l'instrument peut voir des températures jusqu'à -78 F (-61 C). Les deux extrêmes devraient être un appel à l'action pour protéger l'instrument.

Température de processus

Il s'agit de la température du fluide touchant directement les parties mouillées de l'instrument. Avec un manomètre comprenant le raccord process, l'élément sensible et, dans la plupart des cas, le tube de bourdon et la pointe.

Avec un produit électronique comme un transducteur, cela implique généralement la connexion de processus et l'élément de détection. Comme les températures ambiantes extrêmes, les températures au-delà de ce qui est recommandé par le fournisseur doivent être un signal pour prendre des mesures pour protéger l'instrument.

Température de stockage

Les utilisateurs doivent toujours respecter les recommandations de température de stockage du fabricant. La plupart des instruments doivent être stockés à l'intérieur dans un endroit propre, sec et bien ventilé, en évitant la condensation et l'humidité. Les limites de température de stockage peuvent aller de -40 F à 250 F (-40 C à 121 C), selon la configuration.

Lorsque des températures élevées ou basses affectent les instruments de pression, les fabricants peuvent utiliser une compensation de température pour contrer les effets. Ce processus diffère selon l'instrument utilisé.

Manomètres mécaniques

Les jauges de type avant solide fournissent généralement une compensation de température avec un diaphragme ou une vessie flexible en élastomère arrière. Cela permet à la pression interne du boîtier de se dilater ou de se contracter dans la jauge.

Pour les manomètres à face pleine avec membrane/vessie compensée en température, la précision à des températures supérieures ou inférieures à la température ambiante de référence de 68 F (20 C) sera affectée d'environ 0,4 % par 25 F. Lorsqu'une compensation supplémentaire est requise, un mouvement compensé en température réduit davantage l'erreur de température. Le compensateur de température réduit les erreurs causées par la température à moins de 0,005 % par degré Fahrenheit de changement de température.

Instruments de pression électroniques

Le processus de compensation de température pour les instruments de pression électroniques consiste à mesurer la température interne et à compenser le signal de sortie pour compenser les effets de la température.

Dans les applications où les changements de température prennent beaucoup de temps (heures, jours) même s'ils sont importants, il est plus probable qu'un profil de température cohérent et égalisé soit atteint et que la compensation de température fonctionne bien.

Dans les applications avec de grands changements de température du support qui se produisent rapidement alors que l'environnement environnant reste le même, une variété de solutions peut atténuer les effets des températures extrêmes.

Il existe quelques solutions courantes aux problèmes d'instruments dus à des températures élevées ou basses, notamment :

Montage de l'instrument à distance

Les utilisateurs peuvent installer l'instrument loin du milieu de traitement ou loin d'une source de chaleur ambiante avec capillaire pour le protéger des températures élevées ou basses. Un support de montage de tuyau de jauge est une option pratique lors du montage à distance de la jauge.

Le capillaire aide à abaisser (ou à augmenter) la température du support en minimisant le volume du support tout en maximisant la surface exposée à la température ambiante (ambiante). Quelques pouces/centimètres peuvent ramener la température du support dans une plage de fonctionnement sûre.

Montage direct de l'instrument

Les siphons à ailettes, à serpentin ou en queue de cochon, lorsqu'ils sont fixés à l'instrument, peuvent réduire la température dans les applications de vapeur. Un siphon en queue de cochon est utilisé pour le montage vertical tandis qu'un siphon à serpentin est utilisé pour le montage horizontal.

Avant l'installation, la boucle du siphon doit être remplie d'eau. L'eau agit comme une barrière pour protéger l'instrument de la température élevée et des effets nocifs des coups de bélier, typiques des applications à vapeur. Les joints à membrane ou les isolateurs, le cas échéant, peuvent également dissiper la température du procédé.

Maintenant que les utilisateurs comprennent l'impact que la température du fluide peut avoir sur l'instrumentation de mesure, ils peuvent rechercher la solution adaptée à l'application pour s'assurer que l'équipement est protégé.

Lou Altieri est un leader du marketing produit chez Ashcroft Inc. avec plus de 40 ans d'expérience. Pour plus d'informations, visitez www.ashcroft.com.