Étalonnage de pression
L'étalonnage de pression compare un appareil à une référence en plusieurs points, en montée puis en descente. La hauteur de colonne, la température et le choix d'une référence relative ou absolue comptent dès que l'on veut mieux que 0,1 %.
Instruments et exactitude typique
| Instrument | Étendue typique | Exactitude typique | Où il est utilisé |
|---|---|---|---|
| Balance manométrique à piston (manomètre à poids morts) | De 1 kPa à plus de 1 GPa | 0,008 à 0,05 % de la lecture | Étalon primaire ou secondaire, étalonne les références |
| Capteur ou calibrateur numérique de référence | Du vide à environ 100 MPa, par gammes | 0,01 à 0,05 % de l'étendue de mesure | Étalon de travail de la plupart des laboratoires |
| Contrôleur de pression | Nombreuses gammes | 0,01 à 0,05 % de l'étendue de mesure | Étalonnage automatisé de manomètres et de transmetteurs |
| Manomètre d'essai, classe ASME 4A à 1A | Nombreuses gammes | 0,1 %, 0,25 %, 0,5 %, 1 % de l'étendue de mesure | Manomètres de référence et procédés critiques |
| Transmetteur de pression industriel | mbar à plusieurs centaines de MPa | 0,04 à 0,25 % de l'étendue de mesure | Usines de procédé et équipements OEM |
| Manomètre à colonne de liquide | Jusqu'à environ 100 kPa | Limité par la lecture du ménisque | Basse pression et contrôles de tirage |
Types de pression : relative (par rapport à l'atmosphère), absolue (par rapport au vide) et différentielle. Les chiffres d'exactitude sont des ordres de grandeur pour comparer les instruments. Utilisez toujours la spécification de l'instrument que vous avez sous les yeux.
Classes d'exactitude des manomètres ASME B40.100
| Classe | Exactitude (% de l'étendue) | Usage typique |
|---|---|---|
| 4A | ±0.1 % | Manomètres d'essai et de référence |
| 3A | ±0.25 % | Manomètres d'essai |
| 2A | ±0.5 % | Manomètres d'essai et procédés critiques |
| 1A | ±1 % | Manomètres de procédé |
| A | ±2 % dans le premier et le dernier quart, ±1 % dans la moitié centrale | Manomètres industriels |
| B | ±3 % dans le premier et le dernier quart, ±2 % dans la moitié centrale | Usage général |
Les classes C et D sont encore plus grossières. Les manomètres sont les moins exacts aux extrémités de l'échelle : choisissez une étendue qui place votre pression normale dans la moitié centrale.
Étalons de référence et traçabilité
- Balances manométriques à piston. La pression vient de la masse, de la pesanteur locale et de la surface effective ; elle est donc raccordée à la masse, à la longueur et au temps. Étalon de travail primaire de nombreux laboratoires.
- Références numériques. Étalonnées par rapport à une balance à piston ou à une référence supérieure, avec une incertitude déclarée et une dérive dans le temps.
- Normes des manomètres. L'EN 837 et l'ASME B40.100 définissent les classes d'exactitude et les essais des manomètres analogiques.
- Système qualité. ISO/IEC 17025, avec corrections de pesanteur locale et de poussée de l'air pour les balances à piston.
Comment on l'étalonne
Procédure type
- Rechercher les fuites et laisser le système se stabiliser à chaque point.
- Mettre l'appareil à zéro (à l'atmosphère pour les appareils relatifs) et noter l'erreur de zéro.
- Raccorder l'appareil à la référence à la même hauteur, ou appliquer une correction de hauteur.
- Exercer l'appareil en l'amenant une ou deux fois à pleine échelle.
- Appliquer 5 à 10 points sur l'étendue, couramment 0, 25, 50, 75 et 100 %, en montée puis en descente.
- Attendre la stabilité, relever la référence et l'appareil, et calculer l'erreur et l'hystérésis.
- Rapporter les lectures avant et après réglage avec l'incertitude.
Là où ça se passe mal
- Hauteur de colonne. Une différence de hauteur de 250 mm dans l'huile fait environ 21 mbar, soit 0,2 % d'une étendue de 10 bar.
- Fuites et température. Le gaz se comprime et s'échauffe sous pression : attendre avant de lire.
- Mauvais fluide ou mauvaise orientation. De l'huile dans un manomètre à oxygène est dangereuse, et un manomètre étalonné à la verticale peut lire autrement couché.
- Relatif contre absolu. Les confondre crée une erreur barométrique d'environ 1 bar.
- Hystérésis ignorée. N'étalonner qu'en montée cache la plus grande erreur de nombreux manomètres.
Ce qui entre dans le bilan d'incertitude
- Incertitude et dérive de l'étalon de référence.
- Correction de hauteur et masse volumique du fluide.
- Température de l'appareil et de la référence.
- Zéro, résolution et répétabilité de l'appareil.
- Hystérésis et, pour les balances à piston, pesanteur locale et poussée de l'air.
Combinez les contributions comme dans le calculateur de bilan d'incertitude, puis décidez conforme ou non conforme avec une bande de garde comme expliqué sur la page des calculateurs.
Calculateurs
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