Manomètres à tube de Bourdon
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Manomètres à tube de Bourdon


Principe de mesure des manomètres à tube de Bourdon

Les manomètres à tube de Bourdon contiennent des dispositifs de  mesure (tubes de Bourdon) à déformation élastique sous l’effet d’une pression. Ce mouvement est reporté à un cadran.
Les tubes de Bourdon sont des tubes courbés à section ovale. La pression à mesurer agit sur la surface intérieure du tube, la section ovale se rapprochant alors de la forme circulaire. La courbure du tube de Bourdon provoque des contraintes circonférentielles qui détendent le tube. L’extrémité non fixée du tube effectue un déplacement qui permet de mesurer la pression.
Pour des pressions allant jusqu'à 60 bar, on utilise le plus souvent des tubes circulaires avec un angle de torsion d’environ 270°. Pour les pressions supérieures, l’on a recours à des tubes à plusieurs spires en forme hélicoïdal.
Les tubes de Bourdon sont, en général, composés d’alliages de cuivre ou d’aciers alliés. Les manomètres sont très répandus dans la mesure de pression technique à cause de leur robustesse et de leur simplicité d’utilisation.

Préconisations de montage des manomètres

L’indication sur le manomètre doit pouvoir être relevée facilement lorsque celui-ci est monté. Lors de la lecture, éviter les erreurs de parallaxe.
La différence de hauteur entre le tube de prélèvement et le manomètre conduit au déplacement de la valeur de départ si le fluide de la conduite de mesure n’a pas la même densité que l’air ambiant. L’indication est réduite si le manomètre se trouve au-dessus du tube de prélèvement de pression et est, par contre, augmentée si le manomètre se trouve en dessous de celui-ci.
- Si une colonne de liquide statique agit sur le manomètre, ajuster celui-ci et noter l’ajustage sur le cadran.
- Si le manomètre se trouve en dessous du tube de prélèvement de pression, rincer, avant la mise en service, la conduite de mesure pour supprimer les particules.
Montages recommandés sur une tuyauterie
Pour les gaz ou les vapeurs partiellement condensables:
les condensats sont maintenus dans la tuyauterie à l'écart du manomètre
Pour les liquides

Vibrations

Fixer le manomètre de manière à ce qu’il ne subisse aucune vibration
Les vibrations peuvent être constatées lorsque l’aiguille vibre en permanence et fréquemment de manière irrégulière.
Si l’endroit de montage du manomètre subit des vibrations mécaniques:
- Monter un manomètre à bain de liquide.
- Si les vibrations à l’endroit de montage sont importantes et irrégulières, monter le manomètre et le brancher avec des conduites souples.

Température

Positionner les manomètres de manière à ce que la température de service autorisée ne soit pas dépassée ou insuffisante. Tenir compte de l’influence de la convection et du rayonnement thermique.
Si la température du fluide au point de mesure est supérieure à la température autorisée du manomètre, les dispositifs de coupure et les manomètres doivent être protégés par des conduites d’une longueur suffisante ou des siphons. Les siphons assurent un tampon de fluide condensé dans le dispositif de mesure élastique et protègent le manomètre contre un fluide trop chaud.

Fluides agressifs

En présence de fluides agressifs, chauds, à haute viscosité ou cristallisants, il est possible d’utiliser des transmetteurs de pression comme séparateurs pour empêcher la pénétration de ces fluides dans l’organe de mesure. Un liquide neutre permet de transmettre la pression au dispositif de mesure.
Choisir le liquide transmetteur de pression selon la plage de mesure, la température, la viscosité, la compatibilité du liquide avec le fluide et d’autres agents.

Surpressions

Sélectionner l’échelle de manière à ce que la pression maximale en charge statique ne dépasse pas 75 % de la valeur
maximale portée sur l’échelle, ou 65 % de cette valeur en charge dynamique. Ceci permet d’augmenter la durée de vie de l’appareil.
S’il faut, pour des raisons de service, choisir une échelle inférieure à la pression de service maximale, protéger le manomètre par le montage en aval d’un dispositif de protection contre les surpressions.
Les fluides à haute viscosité ou contenant des impuretés peuvent entraver le bon fonctionnement du dispositif de protection ou le rendre inopérant.

Coups de bélier

Les coups de bélier ne doivent pas dépasser la plage d’utilisation des manomètres. Les coups de bélier ou des rapides modifications de pression ne doivent pas agir directement sur le dispositif de mesure pour éviter une diminution sensible de la durée de vie du manomètre.
Ils apparaissent par exemple lorsque le manomètre est monté à des pompes et sont souvent signalés par d’importants déplacements de l’aiguille.
Réduire les coups de bélier par le montage d’un amortisseur ou le montage en aval d’un dispositif de protection contre les surcharges entre la source de pression et le dispositif de mesure élastique.
Des amortisseurs permettent de réduire sensiblement la section d’entrée ce qui permet de temporiser la modification de pression dans le dispositif de mesure. Ceci a toutefois comme inconvénient un risque supérieur d’encrassement.
Des éléments d’amortissement au cadran temporisent le déplacement de l’aiguille et conduisent à une plus grande usure du cadran.
Les liquides contenus dans les boîtiers amortissent le dispositif de mesure et réduisent ainsi l’usure des pièces mobiles.

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