Guide ultime pour le choix d'un transmetteur de pression en silicone diffusé
Conseils d'experts pour les applications de mesure industrielle
Aperçu
Les transmetteurs de pression sont classés selon leur technologie de détection : silicium diffusé, céramique, capacitif et silicium monocristallin. Parmi ceux-ci, les transmetteurs de pression en silicium diffusé sont les plus répandus dans l’ensemble des industries. Reconnus pour leur robustesse, leur fiabilité et leur rentabilité, ils sont parfaitement adaptés à la surveillance et au contrôle de la pression dans les secteurs du pétrole et du gaz, de la chimie, de la sidérurgie, de la production d’énergie, du génie environnemental, etc.
Ces transmetteurs prennent en charge les mesures de pression relative, absolue et négative, même dans des conditions corrosives, à haute pression ou dangereuses.
Mais comment cette technologie s'est-elle développée, et quels facteurs devez-vous prendre en compte pour choisir le bon modèle ?
Origines de la technologie du silicium diffusé
Dans les années 1990, NovaSensor (USA) a introduit une nouvelle génération de capteurs en silicium diffusé utilisant des technologies avancées de micro-usinage et de collage du silicium.
Le principe est simple mais efficace : la pression du procédé est isolée par un diaphragme et transmise, via de l’huile de silicone étanche, à une membrane de silicone sensible. De l’autre côté, la pression atmosphérique sert de référence. Cette différence de pression provoque la déformation de la membrane : une face s’étire, l’autre se comprime. Des jauges de contrainte intégrées détectent cette déformation et la convertissent en un signal électrique précis.
8 paramètres clés pour le choix d'un transmetteur de pression en silicium diffusé
1. Caractéristiques du milieu
La nature chimique et physique du fluide de procédé a un impact direct sur la compatibilité des capteurs.
Approprié:Gaz, huiles, liquides propres — généralement manipulés avec des capteurs standard en acier inoxydable 316L.
Inapproprié:Les milieux très corrosifs, visqueux ou cristallisants peuvent obstruer ou endommager le capteur.
Recommandations :
- Fluides visqueux/cristallisants (par exemple, boues, sirops) : Utiliser des transmetteurs à membrane affleurante pour éviter le colmatage.
- Applications hygiéniques (ex. : alimentaire, pharmaceutique) : Sélectionner les modèles de diaphragme affleurant à trois pinces (≤4 MPa pour une fixation sécurisée).
- Médias lourds (par exemple, boue, bitume) : Utiliser des membranes affleurantes sans cavité, avec une pression de service minimale d'environ 2 MPa.
⚠️ Attention : Ne touchez pas et ne rayez pas le diaphragme du capteur — il est extrêmement fragile.
2. Plage de pression
Plage de mesure standard : –0,1 MPa à 60 MPa.
Choisissez toujours un transmetteur dont la pression nominale est légèrement supérieure à votre pression de service maximale, pour des raisons de sécurité et de précision.
Référence de l'unité de pression :
1 MPa = 10 bar = 1000 kPa = 145 psi = 760 mmHg ≈ 100 mètres de colonne d'eau
Pression relative vs. pression absolue :
- Pression relative : par rapport à la pression atmosphérique ambiante.
- Pression absolue : par rapport au vide parfait.
Remarque : Dans les régions de haute altitude, utilisez des transmetteurs de jauge ventilés (avec tubes de ventilation) pour compenser la pression atmosphérique locale lorsque la précision est importante (
3. Compatibilité thermique
Plage de fonctionnement typique : –20°C à +80°C.
Pour les milieux à haute température (jusqu'à 300 °C), tenez compte des points suivants :
- Ailettes de refroidissement ou dissipateurs thermiques
- Joints d'étanchéité à membrane à distance avec capillaires
- Tube d'impulsion pour isoler le capteur de la chaleur directe
4. Alimentation électrique
Alimentation standard : 24 V CC.
La plupart des modèles acceptent une tension continue de 5 à 30 V, mais évitez les entrées inférieures à 5 V pour éviter l'instabilité du signal.
5. Types de signaux de sortie
- 4–20 mA (2 fils) : Norme industrielle pour la transmission longue distance et résistante aux interférences
- 0–5 V, 1–5 V, 0–10 V (3 fils) : Idéal pour les applications à courte portée
- RS485 (numérique) : pour la communication série et les systèmes en réseau
6. Fils de connexion de processus
Types de filetage courants :
- M20×1,5 (métrique)
- G1/2, G1/4 (BSP)
- M14×1,5
Choisissez un type de filetage conforme aux normes industrielles et aux exigences mécaniques de votre système.
7. Classe de précision
Niveaux de précision typiques :
- ±0,5 % FS – norme
- ±0,3 % PE – pour une précision accrue
⚠️ Évitez de spécifier une précision de ±0,1 % de la pleine échelle pour les transmetteurs en silicium diffusé. Ils ne sont pas optimisés pour les applications d'ultra-précision à ce niveau. Privilégiez plutôt les modèles en silicium monocristallin.
8. Raccordements électriques
Choisissez en fonction de vos besoins d'installation :
- DIN43650 (Hirschmann) : Bonne étanchéité, couramment utilisé
- Prise aviation : Installation et remplacement faciles
- Câble d'alimentation direct : compact et résistant à l'humidité
Pour une utilisation en extérieur, choisissez un boîtier de type 2088 pour une meilleure étanchéité.
Considérations relatives aux cas particuliers
Q1 : Puis-je mesurer le gaz ammoniac ?
Oui, mais uniquement avec des matériaux appropriés (par exemple, une membrane en Hastelloy, des joints en PTFE). De plus, l'ammoniaque réagit avec l'huile de silicone ; utilisez une huile fluorée comme fluide de remplissage.
Q2 : Qu’en est-il des milieux inflammables ou explosifs ?
Évitez l'huile de silicone standard. Utilisez des huiles fluorées (par exemple, FC-70), qui offrent une meilleure stabilité chimique et une meilleure résistance aux explosions.
Conclusion
Grâce à leur fiabilité éprouvée, leur adaptabilité et leur rentabilité, les transmetteurs de pression en silicium diffusé restent une solution de choix dans divers secteurs industriels.
Une sélection rigoureuse basée sur le fluide, la pression, la température, le type de connexion et la précision garantit des performances optimales et une durabilité à long terme.
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Date de publication : 3 juin 2025